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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上微專題四動態(tài)杠桿一、最小力問題此類問題中“阻力×阻力臂”為一定值,要使動力最小,必須使動力臂最大,要使動力臂最大需要做到:在杠桿上找一點(動力作用點),使這點到支點的距離最遠;動力方向應該是過該點且與該連線垂直的方向?!纠?】(2014,衢州)如圖所示,杠桿OAB能繞O點轉(zhuǎn)動,在A點掛一重物G,為保持杠桿在水平位置平衡,在B點分別作用的四個力中最小的是( )AF1 BF2 CF3 DF4【解析】由圖可知,動力F3與OB垂直,則動力F3對應的動力臂就是OB,它是最長的動力臂。由杠桿平衡條件F1L1F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情況下,動力臂越長則動力越小
2、。因為F3對應的動力臂最長,所以F3最小。故選C?!敬鸢浮緾【對應練習】1(2014,襄陽)如圖所示是安裝在小區(qū)進出口的欄桿(粗細均勻的直桿)示意圖,當在A處施加一個力F時,可將欄桿壓到如圖所示位置,請在圖中畫出此時最小壓力F的示意圖和重力G的力臂。解:2(2014,山西)為使輕質(zhì)杠桿AB在如圖所示位置靜止,請你在杠桿上畫出所施加最小動力F1的示意圖,并作出阻力F2的力臂。解:3(2014,黃岡)如圖所示是液壓起重車的示意圖。使用時液壓桿將起重臂頂起,可將重物吊起并安放到需要的地方。請在圖中分別畫出:(1)重物對起重臂的作用力的示意圖及該力的力臂;(2)液壓桿對起重臂最小作用力的示意圖。解:二
3、、力或力臂變化問題利用杠桿平衡條件F1l1F2l2和控制變量法,抓住不變量,分析變量之間的關(guān)系?!纠?】(2014,濟寧改編)小夢在做探究杠桿平衡條件的實驗時,先在杠桿兩端掛鉤碼進行實驗探究,再用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究,如圖所示,若仍然使杠桿保持平衡,拉力的變化情況是( )A變小 B變大C不變 D無法確定【解析】利用杠桿平衡條件F1l1F2l2,本例題中鉤碼的重力(F2)和力臂(l2)不變,當彈簧測力計逐漸向右傾斜,動力臂(l1)減小,所以動力(F1)增大?!敬鸢浮緽【對應練習】4(2014,煙臺)如圖所示,一根質(zhì)地均勻的木桿可繞O點自由轉(zhuǎn)動,在木桿的右端施加一個始終垂直于桿的作用力
4、F,使桿從OA位置勻速轉(zhuǎn)到OB位置的過程中,力F的大小將( C )A一直變大 B一直變小C先變大,后變小 D先變小,后變大5(2013,常州)如圖所示,杠桿始終處于水平平衡狀態(tài),改變彈簧測力計拉力的方向,使其從。此過程中,彈簧測力計的示數(shù)將( D )A逐漸變大 B逐漸變小C先變大后變小 D先變小后變大6(2014,泰安)如圖為吊車從圖示位置向上起吊貨物的工作示意圖,利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點緩慢轉(zhuǎn)動,伸縮撐桿為圓弧狀,伸縮時伸縮撐桿對吊臂的支持力始終與吊臂垂直。下列說法正確的是( B )A勻速緩慢頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿的支持力大小保持不變B勻速緩慢頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿的支持力漸漸變小
5、C勻速緩慢頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿的支持力漸漸變大D吊臂是一個省力杠桿三、再平衡問題杠桿再平衡的問題,實際上就是判斷杠桿在發(fā)生變化前后,力和力臂的乘積是否相等,乘積大的一端下降,乘積小的一端上升?!纠?】(2014,涼山)如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài),如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離,下列判斷正確的是( )A杠桿仍能平衡B杠桿不能平衡,左端下沉C杠桿不能平衡,右端下沉D無法判斷【解析】如圖所示,開始杠桿處于平衡狀態(tài),根據(jù)杠桿的平衡條件有:GA·OAGB·OB,OA<OB,GA>GB。設(shè)A、B同時向支點O移動了相同的距離L,則GA(OAL)GA&
6、#183;OAGAL,GB(OBL)GB·OBGBL,由GA>GB可知GAL>GBL,GA·OAGAL<GB·OBGBL,即GA(OAL)<GB(OBL),故杠桿不平衡,右端下沉?!敬鸢浮緾【對應練習】7(2014,杭州)汽車超載是當前發(fā)生交通事故的重要根源。為了加強監(jiān)控,各地均設(shè)置超載監(jiān)測站。如圖所示,已知某汽車的自重為2 t,其載重量為10 t?,F(xiàn)讓該汽車前輪開上電子地磅秤,其讀數(shù)為5 t,后輪開上電子地磅秤,讀數(shù)為6 t,且前后輪與地面的接觸面積相等。問:(1)該汽車的前后輪對地面的壓強是否相同?為什么?(2)該汽車是否超載,通過分析
7、計算說明理由。解:(1)前輪對地面的壓強小于后輪對地面的壓強,理由:前后輪對地面的受力面積相同,前輪對地面的壓力小于后輪對地面的壓力(2)以汽車前輪為支點建立杠桿模型,示意圖如圖甲,根據(jù)杠桿平衡條件得:F后LGL1,以汽車后輪為支點建立杠桿模型,示意圖如圖乙,根據(jù)杠桿平衡條件得:F前LGL2,解得:GF前F后(5000 kg6000 kg)×10 N/kg<(2000 kg10000 kg)×10 N/kg,所以,該汽車不超載。8郝強同學對建筑工地上的長臂吊車(如圖甲)有些疑惑:不吊物體它能平衡,吊重物也能平衡,重物沿臂移動仍能平衡!后來他通過設(shè)計“移動支點式杠桿”模
8、型(如圖乙)弄懂了類似問題:密度及粗細都均勻的直棒AB1.8 m,放在一個寬度為40 cm的凳子上,當在棒的A點固定一個鉛塊(忽略大小)m鉛2 kg時,棒剛好繞O1點有轉(zhuǎn)動的趨勢(AO130 cm)。(1)求棒的質(zhì)量m棒;(2)當在P處掛一重物時(PB10 cm),棒剛好繞O2點有轉(zhuǎn)動的趨勢。求重物質(zhì)量m物及此時棒對O2點的壓力F(g取10 N/kg);(3)當懸線帶著重物緩慢向A端移動時,可以認為凳面上只有某點E(即新支點)對棒有支持力。回答:隨著重物左移,E點將“左移”或“右移”還是“不動”?棒對E點的壓力FE是“變大”或“變小”還是“不變”?(不必說明理由)解:(1)如圖所示,設(shè)棒的重心為O,O1O60cm,AO130 cm,以O(shè)1為轉(zhuǎn)軸,由平衡方程:m鉛g·AO1m棒g·O1O,m棒m鉛1 kg(2)以
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