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杠杆平衡条件专题 最小力问题 一 找出使杠杆平衡最小的力 如图所示 O为支点 力的作用点在C点 作出能使杠杆平衡的的力 思考 上述三个力的大小一样吗 问题 怎样找使杠杆平衡的最小力 o c F1 F2 F3 分析 根据杠杆的平衡条件F L1 F L2可知 在杠杆中的阻力 阻力臂一定的情况下 要使所使用的动力最小 必须使动力臂最长 而在通常情况下 连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的 1 确定杠杆中的支点和动力作用点的位置 2 连接支点与动力作用点 得到最长的线段 3 经过动力作用点做出与该线段垂直的直线 4 根据杠杆平衡原理 确定出使杠杆平衡的动力方向 二 做出杠杆中最小动力的方法 三 练习1 如图所示 杠杆AOBC可绕O点自由转动 在A处挂上一重物G 欲在C处施加一最小动力 使其能在图示位置平衡 请做出此动力的方向 A O B C O B O B O B O A B O A B O B O O 解析 1 杠杆AOBC可以绕O点自由转动 所以O点是杠杆的支点 且要求在C处做出最小动力 故C点是动力作用点 2 连接支点O与动力作用点C 得一线段OC 3 过C点做线段OC的垂线 4 由图可知 由于阻力作用点A与动力作用点C在支点O的两侧 故两力的方向必须基本一致 才能使杠杆平衡 所以动力的方向应向下 2 如图所示 用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来 并在B处挂一重物G 欲在杠杆上施加一最小动力F 使其在图示位置平衡 该怎样做出 A O B 解析 解题时 往往会将A点作为动力在作用点 OA作为动力臂 这样做出的力臂其实并不是最长的 根据我们学过的知识知道 动力的作用点都应该取在杠杆上 那么若将动力作用点取在支点右侧就会发现 所得到的力臂可能比OA更长 这样理解与分析后 就可知道动力作用点应取在B点 将OB作为动力的力臂是最长的 做出的动力也就是最小的 注意 判断力的方向时 动力和阻力的转动效果应该相互抵消 才能使杠杆保持平衡 比如阻力使杠杆绕支点做顺时针转动 那么动力就应该使杠杆绕支点做逆时针转动 这样来判断力的方向问题 四 想一想1 为了把下面的一个圆木推上台阶 请你画出所使用的最小力的示意图 2 如图所示 用撬棒撬起大石头 向上向下用力都可以 哪一种方式更省力 请说明具体原因 五 课后思考如图所示 作用在杠杆一端且始终水平向右的力F 将杠杆缓慢地由图示位置拉至水平位置的过程中 力F的变化是 A
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