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专题二杠杆平衡 物理 新课标 rj 专题二 杠杆平衡 物理 新课标 rj 一 杠杆的动态平衡 例1如图t2 1所示 轻质杠杆oa中点悬挂一重g 60n的物体 在a端施加一竖直向上的力f 杠杆在水平位置平衡 则f n 保持f的方向不变 将杠杆从a位置匀速得到b位置的过程中 力f将 选填 变大 不变 或 变小 不变 30 解析 根据杠杆平衡条件可知f的力臂始终是g力臂的2倍 物理 新课标 rj 专题二 杠杆平衡 1 若将上题中的力f改为 始终垂直于杠杆的力f作用 那么在从a位置匀速提到b位置的过程中 力f将 选填 变大 变小 或 不变 变小 解析 f的力臂不再变化 而g的力臂在减小 根据flf glg得f在变小 物理 新课标 rj 专题二 杠杆平衡 2 如图t2 2所示 长1 6m 粗细均匀的金属杆可以绕o点在竖直平面内自由转动 一拉力 位移传感器竖直作用在杆上 并能使杆始终保持水平平衡 该传感器显示其拉力f与作用点到o点距离x的变化关系如图t2 3所示 据图可知金属杆重 b 物理 新课标 rj 专题二 杠杆平衡 a 5nb 10nc 20nd 40n 规律总结解决动态平衡问题的关键是找准题目中杠杆平衡条件的四个因素 即两个力和两个力臂 认准不变量和变量 根据杠杆平衡条件公式分析自变量和因变量的关系即可 物理 新课标 rj 专题二 杠杆平衡 二 最小力的寻找 例2画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力f的示意图 要求保留作图痕迹 答案 如图t2 5所示 物理 新课标 rj 专题二 杠杆平衡 解析 1 杠杆可以绕o点自由转动 所以o点是杠杆的支点 且要求在最端点a处作出最小动力 故a点是动力作用点 2 连接支点o与动力作用点a 得一线段oa 3 过a点做线段oa的垂线 4 由图可知 由于阻力作用点与动力作用点a在支点o的同侧 故两力的方向必须基本相反 才能使杠杆平衡 所以动力的方向应向上 物理 新课标 rj 专题二 杠杆平衡 3 在电视剧 三国 中 有这样一个情景 一群士兵用力拉动一个杠杆 会将石块抛向敌方阵营 它是一个 杠杆 要把石块抛出去 图t2 6中作用在a点的力沿 选填 a b 或 c 方向最小 c 费力 解析 由图可知 动力臂小于阻力臂 所以 此装置是费力杠杆 要想作用在a点的力最小 则需要此力的力臂最长 由图可得 c方向力大的力臂最长 所以 此力最小 物理 新课标 rj 专题二 杠杆平衡 4 如图t2 7所示 重力不计的杠杆oab 可绕o点在竖直平面内转动 重力为100n的物体挂在oa的中点处 已知oa 40cm ab 30cm oa垂直于ab 杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计 要使杠杆平衡 且oa段处于水平位置 那么作用于b端的最小力的力臂等于 cm 最小力的大小等于 n 40 50 物理 新课标 rj 专题二 杠杆平衡 解析 要想作用在b端的力最小 此力的力臂一定要最大 即ob 过b点与ob垂直的力斜向上即为最小力的方向 根据杠杆平衡条件即可得出所求
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