杠杆平衡条件应用分类例析

杠杆平衡条件应用分类例析出卷人：张万刚杠杆是一种最简单的机械，它既有直臂和曲臂之分，又有省力和费力之别。 但平衡的条件却只有一个，即动力X动力臂二阻力X阻力臂（路=弘）这里 就杠杆平衡条件的应用进行分类例析。一、杠杆平衡的判断例1. 一根长为 l 粗细均匀的铁丝在其中点用线吊着使其平衡，如图1 所示，当 按图2 所示的方法弯折后，杠杆是否还能再次平衡？如不平衡，将向何方倾斜？图1图2分析与解：二、杠杆平衡的最小动力和最小动力的力臂。例1：如图所示，杠杆在如图位置保持平衡，作用在A点的的三个力中，最小的 是。分析：分别作出三个动力的力臂LLL，由杠杆的平衡条件 珥厂F易 可 得F二Fl / 1 所以，当Fl 定时，动力臂1越大，动力F越小。所以1 2 2 1 2 2 1图中 F 最小。由此我们发现，当以动力作用点和支点的连线作为动力臂时动力 2是最小的。 所以：作法：若已知动力作用点，则动力作用点到支点的距离即为最大动力臂。作出最大动力臂后，过动力作用点作力臂的垂线，方向按实际情况确定。举例：如图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上力 点请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图（注意：请在 图上保留为确保作图准确所画的辅助线）例2.画出使杠杆AB在图3所示位置静止时，所用最小力F的作用点和方向。图3分析与解 ：例:如图要使下列杠杆平衡，在图上画出作用在杠杆上最小的力 F 的图示。三、杠杆的动态平衡 对于杠杆在动态平衡下的力臂及平衡条件的应用问题的解答，关键是正确分 析出变化过程中动力臂、阻力、阻力臂大小的变化情况，再根据杠杆的平衡条件 分析求解。例.如图所示，有一轻质木板OA能绕O点转动，A端系细绳悬挂于墙上B点， 并使A端上翘。在靠近A端处放着一小球，在小球沿木板滚下的过程中，细绳对木板的拉力将（）A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 保持不变 D. 无法判断 分析与解 本题中绳的拉力为动力（F）,球的重力为阻力（F），小球在滚下的过程中，阻力F和动力臂l2 2 1不变，而阻力臂l减小，由此F与l的乘积减少，2 2 2而l不变。根据杠杆平衡条件，月山也将减小，因1此， F 将变小，故正确选项为 B。题目变形：如图所示，作用在杠杆左端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆由水平 位置OA缓慢拉至OB，则在此过程中力F将如何变化？2、小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验（1）实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做 的好处是. （2）小华将四个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆 A 处的细线上（如图 11所示） . 要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最 小，则小华应沿 方向拉弹簧测力计. 在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为 4.2N. 小明和小华对实验数据 分析后得到的结论是：在误差允许的范围内，动力X动力臂=阻力X阻力臂.你认为他们这样就得出结论是否合理？ _ ；简述理由：