第三課時槓桿平衡條件的應用

2022-12-20 07:54:03 字數 3520 閱讀 8599

1.定量計算

根據槓桿平衡條件:f1l1 = f2l2 公式中一共有四個物理量,已知其中的三個量,就可以求第四個量。

運用該公式計算時注意:①要準確地畫出槓桿的示意圖;②單位統一(即f1與f2 、l1和l2的單位要相同)。

【練一練】(1)密度均勻的直尺ab放在水平桌面上,尺子a o b

伸出桌面的部分ob是全尺長的三分之一,當b端掛5n的

重物p時,直尺的a 端剛剛開始翹起,如圖所示,則此直

尺受到的重力是多少?

(2)小蘭和爸爸玩蹺蹺板,已知小蘭和爸爸的體重分別是

400n 和800n,小蘭站在距離支點2m的一側,則爸爸站在距

離支點多遠處才能使木板水平平衡?

(3)小明的家在農村,暑假期間他會幫家裡幹一些力所能及的農活。一天傍晚他去曬場把稻穀挑回家。扁擔長1.

61m,前筐重200n,後筐重150n,問小明要平衡地挑起這擔稻穀,他的肩膀距離扁擔的前端應該是多少cm ?

(4)大李和小李用長是1.8m的扁擔抬重600n的重物,若大李要承擔三分之二的重量,則重物應掛在距大李多遠處?

小李大李

2.判斷槓桿的種類

根據槓桿平衡條件:

(1) 若l1 >l2 則f1 < f2 槓桿是省力槓桿; (省力但費距離)

(2)若l1 < l2 則f1 > f2 槓桿是費力槓桿; (費力但省距離)

(3)若l1 =l2 則f1 =f2 槓桿是等臂槓桿。 (既不省力,也不費力;既不省距離,也不費距離。)

即通過比較動力臂和阻力臂的大小,就可以判斷槓桿的型別。

【練一練】(1)下列槓桿

①羊角錘②扳手③筷子④鉗子⑤理髮剪刀⑥鐵皮剪刀⑦鑷子⑧笤帚⑨試管夾夾住試管⑩捏開試管夾(11)鍘刀(12)汽車的腳踏板(13)起重機的起重臂(14)用前臂托起重物

省力槓桿有

費力槓桿有只填序號)

(2)如圖是家用腳踏式垃圾桶的結構圖,f為裝垃圾時開蓋

用的腳踏板.該裝置中,屬槓桿部分的有(填字母

省力槓桿是 .

3.判斷槓桿在力的作用下能否保持平衡

(1)若f1l1 = f2l2 則槓桿能保持平衡;

(2)若f1l1 ≠f2l2 則槓桿不能保持平衡,槓桿將向力與力臂的乘積較大的方向轉動。

對於處於平衡狀態的非等臂槓桿,①保持力臂不變,若使f1 和 f2增大或減小相同的量,槓桿不能保持平衡(力增加相同的量,槓桿將向力臂大的力的方向轉動;反之,向力臂較小的力的方向轉動)②若保持力不變,使l1 和 l2增大或減小相同的量,槓桿也不能保持平衡(力臂增加相同的量,槓桿將向力較大的力的方向轉動;反之,向力較小的力的方向轉動)

【練一練】(1)如圖,輕質槓桿上掛著7個相同的鉤碼,這時槓桿恰好平衡.若槓桿的兩端再同時增掛乙個相同的鉤碼,則槓桿將會( )

a.左端下降b.右端下降

c.槓桿仍然平衡 d.條件不足,無法判斷

(2) 如右圖所示,槓桿已經平衡,採取下列哪種做法,仍可使槓桿平衡

a.將左邊減去乙個鉤碼,並再向左移兩格

b.在右邊加乙個鉤碼,並將左邊的鉤碼向左移一格

c.將左邊減去兩個鉤碼,並再向左移兩格

d.將左邊減去乙個鉤碼,並將右邊鉤碼向左移兩格

(3)不等臂槓桿在動力和阻力作用下,已處於平衡狀態,

採用下列方法不能使槓桿保持平衡的是( )

a.在槓桿上再施加乙個力,使這個力的作用線通過槓桿的中點,但不通過支點

b.在槓桿上再施加乙個力,使這個力的作用線通過槓桿的支點

c.使動力和阻力同時減小到原來的一半 d.使力臂同時變為原來的2倍

(4)細線下懸掛乙個粗細均勻的木條,木條處於平衡狀態,

若從左端截下四分之一後,再將截下的木塊疊放在左邊的木條上

則槓桿將

(5)細線下懸掛乙個粗細均勻的鐵絲,鐵絲

處於平衡狀態,若將支點右側的鐵絲向下彎曲,

則鐵絲將

4.分析動力f1的變化情況

根據槓桿平衡條件f1l1 = f2l2 可得,f1= f2l2/ l1 。即f1與f2、l2成正比,與l1成反比。據此,可分析槓桿在工作的過程中f1是否變化、如何變化(增大或減小)。

想一想:在使用槓桿時,若阻力不變,要使槓桿較省力,可採取哪些措施?

【練一練】(1)如圖1,地面上有一根兩頭粗細不同的木頭,現用豎直

向上的力f將木頭抬起,在抬起的過程中,力f的大小( )

a.逐漸增大b.逐漸減小c.保持不變d.先增後減 f

想一想:若保持力f的方向始終與木頭垂直呢?

(2)如圖2所示,要使槓桿在水平位置處於平衡狀態,

作用在a處的力沿 (填字母)方向最省力,力的大小是 ng

c do圖1)

e o baa

600nbf

(圖2圖3)

(3)如圖3,槓桿ob的中點a處掛一重物g,在槓桿的b端施加乙個方向始終保持水平的力f,在使槓桿從如圖位置緩緩抬到水平位置的過程中,力f會( )

a.逐漸增大 b.逐漸減小 c.保持不變 d.先變大,後變小

(4)上題中,若在抬起的過程中,力f保持與ob垂直呢,情況會如何?

(5)如圖4所示,曲杆aobc自重不計,o為支點,ao=60cm,ob=40cm,

bc=30cm,a端所掛重物g=50n,為使槓桿在圖示

位置平衡,需在c處施加乙個力ao

1 為使用力最小,這個力的方向如何?

試在圖上畫出該力的示意圖

②計算該力的大小

bc 圖4)

(6)園藝師傅使用如圖5所示的剪刀修剪樹枝時,常把樹枝

盡量往剪刀軸o靠近,這樣做的目的是為了( )

a.減小阻力b.增大動力臂,從而更省力

c.減小阻力臂,從而更省力 d.更省距離圖5)

(7)如圖6,一位農民用棒挑著重物扛在肩上行走,

他胳膊所用的力物重(填 「大於、小於或等於」)

要使胳膊使用的力減小些,可採用的方法是

綜合練習

1.某同學分別用如圖7所示的(a)、(b)兩種方法挑著同乙個物體行走,(a)圖中肩受到的壓力_______(b)圖中受到的壓力;(a)圖中手施加的動力________(b)圖中手施加的動力(選填「大於」、「等於」或「小於」)。

2.如圖8所示的羊角錘在使用時相當於乙個槓桿。請你畫出動力f的力臂,並用l表示。

3.如圖9所示,槓桿在力f1、f2作用下處於平衡狀態,l1為f1的力臂。請在圖中作出f2的力臂l2及力f1。

4.如圖10所示,人的手臂相當於乙個槓桿,它的支點在o點。請畫出圖中鉛球對手的作用力f的力臂l

圖9圖10

5.如右圖,一圓柱形油桶,重900n,油桶的底面直徑0.6maf

高0.8m,現在a處施加乙個力f,欲將其推倒.

(1) 若沿水平方向用力,需用多大的力?

a (2)沿什麼方向用力最小,畫出該力的示意圖,並計算該力的大小?

6.某工廠要把質量為150kg直徑為60cm的汽油桶用人力把它從室外滾至室內,進門時遇到一級高20cm的台階,工人師傅要把這只油桶翻上這一台階至少要用多大的力?

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