杠杆平衡分析与计算专题.pdf

基础知识复习基础知识复习:一、杠杆的平衡条件一、杠杆的平衡条件 杠杆的平衡条件是：杠杆的平衡条件是：动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂 或写做或写做1122FlFl 杠杆平衡分析与计算专题杠杆平衡分析与计算专题 二、杠杆的种类二、杠杆的种类 根据杠杆平衡的条件：根据杠杆平衡的条件：F1l1F2l2可知：可知：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，即省力杠杆：动力臂大于阻力臂，即 l1l2，动力小于阻力，动力小于阻力，F1F2。(省力杠杆费距离省力杠杆费距离)这种常见的杠杆有：这种常见的杠杆有：_ 费力杠杆：动力臂小于阻力臂费力杠杆：动力臂小于阻力臂,即即 l1l2，动力大于阻力，动力大于阻力，F1F2。(费力杠杆省距离费力杠杆省距离)这种常见的杠杆有：这种常见的杠杆有：_ 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，即等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，即 l1l2，动力等于阻力，动力等于阻力，F1F2。这种常见的杠杆有：这种常见的杠杆有：_ 例题讲解例题讲解【例【例 1】如图所示，要把石块撬起，所施加的四个力中最小的是】如图所示，要把石块撬起，所施加的四个力中最小的是()AF1 BF2 CF3 DF4 【例【例 2】如图所示，如图所示，要把圆筒要把圆筒 B 推上台阶。推上台阶。请在图中画出最小推力请在图中画出最小推力 F。【例【例 3】如图所示，轻质杠杆如图所示，轻质杠杆 OA 的中点悬挂一重的中点悬挂一重 G60N 的物体，在的物体，在 A 端施加一竖直向上的力端施加一竖直向上的力 F，杠杆在水平位置平衡，则，杠杆在水平位置平衡，则 F_N。保持。保持 F的方向不变，在将杠杆从的方向不变，在将杠杆从 A 位置匀速提到位置匀速提到 B 位置的过程中，力位置的过程中，力 F 将将_(变大不变变小变大不变变小)1【例【例 4】如图所示，杠杆可绕如图所示，杠杆可绕 O 转动，在转动，在 A 点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从 A 转动转动 A/位置时，力位置时，力 F 将将()A变大变大 B变小变小 C先变大，后变小先变大，后变小 D先变小，后变大先变小，后变大 【例【例 5】古代护城河上安装的吊桥可以看成是一个以古代护城河上安装的吊桥可以看成是一个以 O 为支点的杠杆，如图所示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用为支点的杠杆，如图所示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用 L 表示绳对桥板的拉力表示绳对桥板的拉力 F 的力臂，则关于此过程中的力臂，则关于此过程中 L 的变化以及乘积的变化以及乘积 FL 的变化情况，下列说法中正确的是的变化情况，下列说法中正确的是()AL 始终在增加，始终在增加，FL 始终在增加始终在增加 BL 始终在增加，始终在增加，FL 始终在减小始终在减小 CL 先增加后减小，先增加后减小，FL 始终在减小始终在减小 DL 先减小后增加，先减小后增加，FL 先减小后增加先减小后增加 【例【例 6】在等臂杠杆的两端分别挂铝块和铜块，杠杆刚好水平平衡。若把它们同时浸没在水中在等臂杠杆的两端分别挂铝块和铜块，杠杆刚好水平平衡。若把它们同时浸没在水中(铝铝铜铜)，则此杠杆将，则此杠杆将()A仍保持原平衡仍保持原平衡 B铝块一端下沉铝块一端下沉 C铜块一端下沉铜块一端下沉 D无法判断无法判断 【例【例 7】小李想测量食用油的密度小李想测量食用油的密度 油油，他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒，用细线系在，他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒，用细线系在 O 点吊起，硬棒在水平位置平衡，将一密度未知的金属块点吊起，硬棒在水平位置平衡，将一密度未知的金属块 B 挂在硬棒左端挂在硬棒左端 C 处，另外找一个重物处，另外找一个重物 A 挂在硬棒右端，调节重物挂在硬棒右端，调节重物 A 的位的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为 D，如图所示。下面是小李测出，如图所示。下面是小李测出 油油 的部分实验步骤，请你按照小李的实验思路，将实验步骤补充完整。的部分实验步骤，请你按照小李的实验思路，将实验步骤补充完整。用刻度尺测出用刻度尺测出 OD 的长度的长度 L0；将适量水倒入烧杯将适量水倒入烧杯(水的密度为水的密度为 水水 为已知为已知)，金属块，金属块 B 没入水中且不碰烧杯，把重物没入水中且不碰烧杯，把重物 A 从从 D 处移动到处移动到 E 处时处时(E 点未标出点未标出)，硬棒再次在水平位置平衡，硬棒再次在水平位置平衡，_，将金属块，将金属块 B 取出；取出；将适量油倒入另一烧杯，金属块将适量油倒入另一烧杯，金属块 B 没入油中且不碰烧杯，将重物没入油中且不碰烧杯，将重物 A从从 E 处移动到处移动到 F 处时，硬棒再次在水平位置平衡，处时，硬棒再次在水平位置平衡，_，将金属块，将金属块 B 取出，用抹布擦干；取出，用抹布擦干；2 利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为：利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为：_。【例【例 8】如图所示，重力不计的一木板可绕如图所示，重力不计的一木板可绕 O 点无摩擦转动，在点无摩擦转动，在 A 端挂一边长为端挂一边长为 50cm 的正方体的正方体 P，一个体重为，一个体重为 500N 的中学生站在的中学生站在 B 点时，点时，P 对地面的压强刚好为零，且对地面的压强刚好为零，且 OA1m，OB3m，则物体，则物体 P 的重力为的重力为_N，当人向左走，当人向左走 1m 时，时，P 对地面的压强为对地面的压强为_。【例【例 9】如图所示，一半径为如图所示，一半径为 30cm，高为，高为 80cm，重为，重为 500N 的圆柱体竖放在地面上，如用力使圆柱体底部的圆柱体竖放在地面上，如用力使圆柱体底部 A 点稍微离开地面，则所用力点稍微离开地面，则所用力 F 的最小值是多少的最小值是多少?3