【例題選講】
例1、 畫出下列圖中所示的槓桿(支點為o)的力臂。
解:例2、 扁擔長m,兩端物體的重力分別為g1=500n,g2=300n。若不考慮扁擔的重力。
⑴人的肩頭應在什麼位置,扁擔才平衡?⑵若扁擔兩端同時增加g=100n的重力,肩頭應在什麼位置?
解:⑴以肩為支點,前後兩物體作用力的力臂分別
扁擔平衡時,有
500nn
∴) (2)扁擔兩端同時增加100n重力後
f1』 =(500+100)n=600n
f2』=(300+100)n=400n
f1』· 1』=f2』(-1』)
解得1』=0.8m(肩頭距前面物體0.8m)
例3、一根長為的均勻木條,支點在中點時正好平衡,如果把其左端的一半鋸下迭放在剩餘部分上面(如圖)木條還能保持平衡嗎?為什麼?
解:根據槓桿平衡的條件來分析,但不能直接代公式,把左端鋸下的木條迭放在剩餘部分上面,當不知能否平衡,所以須先分別算出各段重力對支點o的力距(f· l)。
畫出槓桿的示意圖,設木條重g=∵
∴木條不能保持平衡
例4、有乙個結構不明的滑輪組,只知道拉力f向下拉繩子時,每拉下12m,重物就上公升3m,拉力f=400n,重物為多大,試畫出滑輪的結構圖。
解:對於滑輪組的問題,要弄清:(1)繩端移動的距離s與重物上公升的距離h,繩子的段數n之間的關係是s=nh; (2)判斷滑輪組繞繩的段數的方法,用一條虛線把動滑輪組和定滑輪「切割」開,再數直接與動滑輪組相連的「繩子段」有幾(n)個,就有幾(n)段繩; (3)滑輪組上的繩的繞法有兩種:
一是將繩的一端固定在動滑輪的鉤上,拉力方向向上。二是將繩的一端固定在定滑輪的鉤上,拉力方向向下。
s=nh
n=f=
g=nf=4400n=1600n
滑輪組的結構如圖所示
例5、如圖甲所示,用f=10n的力,拉著物體在地面上勻速運動,則物體與地面的摩擦力是多大?若物體向前移動1m,繩子要拉過多少m?
解:由圖甲可知,滑輪組用3段繩子拉物體運動我們對滑輪b及物體進行受力分析,如圖乙所示
設摩擦力為f。
f1=3f,f=f1』 而f1』=f1
則f=f1=3f=3
若物體移動1m,動滑輪上三段繩子都要移動1m,故繩子自由端需拉過3m。
4.圖3中的鍘刀、瓶蓋起子、手推車、鐵杴都屬於槓桿,其中費力槓桿是( )
圖3 圖4
5.如圖4所示,槓桿aob的a端掛重為ga的物體,b端掛重gb的物體,槓桿處於平衡狀態,ao=bo,槓桿自身重力不計,則 ( )
a.ga=gb b.gagb d.無法判斷.
7.如圖5所示,在「研究槓桿的平衡條件」的實驗中,槓桿上每小格的長度都相同,兩邊掛上鉤碼後槓桿平衡,如果把兩邊的鉤碼都同時向里移動乙個格,則槓桿 ( )
a.仍能平衡. b.不能平衡,a端上公升.c.不能平衡,b端上公升.d.無法判斷.
圖5圖6圖7
8.如圖6為腳踩式垃圾桶的示意圖,在開蓋子的過程中,是槓桿abc和槓桿a,b,c,在起作用,對兩個槓桿的認識正確的是
a.abc和a'b'c,都是省力槓桿b.abc和a,b,c,都是費力槓桿.
c.abc是省力槓桿,a,b,c,是費力槓桿.
d.abc是費力槓桿,a,b,c,是省力槓桿.
三、作圖與實驗
19.用滑輪組拉出陷人泥中的汽車.在圖11中畫出最省力的繩子繞法.
圖11圖 12圖13圖14
20.畫出圖12中槓桿的支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂.
21.畫出使槓桿ab在圖13所示位置靜止時,所用最小力f的作用點和方向.
22.如圖14所示,重200 n的均勻木板ab在細繩拉力作用下保持靜止.請你根據所給出的標度畫出木板受到的重力和拉力的圖示,以及拉力的力臂.
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