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命题点二杠杆平衡条件及其应用类型1杠杆平衡条件的相关计算例3如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆自重不计,已知AO=2OB,固定O点,使OB处于水平位置,此时B端挂一重为40N的物体,要使杠杆不发生转动,至少
f需在A端施加F=________N的力。
【解析】根据题意可知,要使杠杆平衡,且用力最小,则此力应垂直于OA,根据F1L1=F2L2,AO=2OB,F×OA=40N×OB,可得F=20N。即至少需要在A端施加20N的力。【答案】20考向训练4如图所示,重力不计的杠杆OAB可绕O点在竖直平面内转动,重为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,请在图中作出作用于B端的最小力F的示意图,该力F=________N。
考向训练4图
考向训练5图
考向训练5如图所示,一轻质杠杆AC可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G的物体。为使杠杆
在水平位置保持平衡,画出施加在杠杆上最小力F的示意图。
类型2动态杠杆分析
例4如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,
下列判断正确的是
A杠杆仍能平衡
B杠杆不能平衡,左端下沉
C杠杆不能平衡,右端下沉
D无法判断
【解析】原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对
应的力臂分别为L1、L2,根据杠杆的平衡条件可得:mAgL1=mBgL2,由图示可知,L1L2。所以mAmB,当向支点移动相同的距离ΔL时,两边的力臂都减小ΔL,此时左边为:mAgL1-ΔL=mAgL1-mAgΔL,右边为:mBgL2-ΔL=mBgL2-mBgΔL,由于mAmB,所以mAgΔLmBgΔL;所以mAgL1-mAgΔLmBgL2
f-mBgΔL。因此杠杆将向悬挂B物体的一端即右端倾斜。故选C。
【答案】C
考向训练6如图所示,作用在杠杆一端且始终竖直向上的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,
在这个过程中,力F
A不变B变大C变小
D先变大后变小
考向训练6图
考向训练7图
考向训练7如图所示,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以O为支点.杠杆的左端挂有物体M,
支点右边的A处挂钩码,杠杆平衡。若将支点移到B点,要使杠杆重新平衡,在A点应挂________
个相同的钩码。
命题点三滑轮作图
例5今年的五一,小华一家去黄山旅游,在高速公路上车坏了,为了及时把车拖到应急车道,小
华想出了一个好的办法,他利用车上的绳子和轮子,完成了这项工作,请你画出拉动汽车最省力的
办法。
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