请问,抬箱子上楼时,将箱子看成杠杆,支点一定在杠杆上吗是什...

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如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,它可看成一个杠杆,其中支点在O 点,在图中画出力F的力臂。
题型:操作题难度:中档来源:北京模拟题
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据魔方格专家权威分析,试题“如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,它可看成一个杠杆,其中支点在..”主要考查你对&&杠杆的平衡条件&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。即在杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之几。利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题,一般遵循以下步骤:(1)确定杠杆支点的位置。(2)分清杠杆受到的动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地作出力的示意图。 (3)确定每个力的力臂。(4)根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。例: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D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,至少需在A端施加F=____N的力,在图上画出此时力F的方向。解析:要想得到施加在A点的最小力,就要找到最大力臂,由图可知,最大力臂应是OA,故过A点作们的垂线,方向斜向下即为最小力。据杠杆平衡条件得:F?OA=G?OB,代入数值为F×2OB=40N×OB,解方程得F=20N。***:20&& 力F的方向如图实验法探究杠杆平衡条件:&&& 实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置上平衡,目的是使杠杆的重心落在支点上,从而消除杠杆的重力对平衡的影响。当杠杆水平平衡时,O点距悬挂钩码处的距离便是力臂,而且可用杠杆上的“格数”代替力臂大小。例:我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。 (1)实验没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。实验前使杠杆水平平衡的目的是____. (2)实验中,用图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式(&&& ) A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多 (3)图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第____格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。 解析:(1)实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡,目的是方便地测量力臂。调节方法是将平衡螺母向杠杆偏高的一端调,即哪端轻向哪端调。(2)探究杠杆平衡条件时,用的力和力臂数目过多,每个力都会给杠杆转动带来影响,给探究过程带来麻烦。(3)根据杠杆平衡条件,即,所以l1=2(格)。***:(1)右方便地测量力臂(2)D(3)2
利用杠杆平衡条件求最小力的方法:&&& 由公式可知,当阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。当动力臂最长时,动力最小。要求最小动力,必须先画出最大动力臂。 1.寻找最大动力臂的方法 (1)当动力作用点确定后,支点到动力作用点的线段即为最大动力臂;(2)动力作用点没有规定时,应看杠杆上哪一点离支点最远,则这一点到支点的距离即为最大动力臂。 2.作最小动力的方法 (1)找到最大动力臂后,过作用点作动力臂的垂线;(2)根据实际,动力能使杠杆沿阻力作用的反方向转动,从而确定动力的方向。&
发现相似题
与“如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,它可看成一个杠杆,其中支点在..”考查相似的试题有:
1447263275196623532012360190664请问,抬箱子上楼时,将箱子看成杠杆,支点是什么,为什么?
如果处于平衡的话,任意点均可做支点,为简化问题而选取.如为了分析一个手上的力,将另一手作为支点以排除该点力的影响.
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扫描下载二维码开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆,在下图中正确表示开瓶盖时该杠杆支点、动力和阻力是: (_百度知道2016届九年级科学杠杆练习题_百度文库
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2016届九年级科学杠杆练习题
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你可能喜欢2杠杆动态变化问题的解题方法
甘肃省永昌县红山窑中学 茹武年
杠杆在我们生活中随处可见,广泛应用于各种机器、机械,在生活中应用也很广泛,比如吃饭用的筷子,钓鱼的鱼竿,修剪指甲的指甲刀,我们的胳膊,就连我们从地上抬起箱子的一端也能把箱子抽象的看成是杠杆。
初中物理关于杠杆知识的教学中,杠杆的动态变化问题是学生最难理解、教师最难讲解的问题,为了帮助同学们轻松理解杠杆变化问题,掌握其解题方法,我就初中物理杠杆变化的最常见问题,分两类分别介绍它们的变化情况和解题方法。
第一类是支点在杠杆中间,由力矩的变化量研究杠杆失去平衡发生倾斜的问题。这有两种分析方法:
1.赋值法。对于有些问题,若能根据其具体情况,合理地、巧妙地对某些元素赋值,特别是赋予确定的特殊值,往往能使问题获得简捷有效的解决,这就是赋值法。
例1:如图1所示,杠杆处于水平平衡状态,杠杆上每小格之间的距离相等,每个钩码的质量相等,若在两边钩码下方各加挂一只相同的钩码,释放后观察到的现象将是什么?
分析:我们给每一个钩码赋1N的重力,杠杆上每一小格赋一个单位长度,原来水平平衡时支点左边的力矩为2×3=6,右边力矩为3×2=6,两边力
矩相等。若在两边钩码下方各加挂一只相同的钩码,支点左边
力矩就变成了3×3=9,右边力矩变成了4×2=8,支点两边力矩
不相等,左边力矩大于右边力矩,杠杆左端下沉。方法简单,
易于理解。
2.分析力矩的变化量,这里面又有两种情况
(1)支点两边力矩的变化量都是增量的。
例2.如图2所示,杠杆处于水平平衡状态,每个钩码的质量相等,若在两边钩 码下方各加挂一只相同的
钩码,杠杆的那端下沉?
分析:由于杠杆上没有画小格,不好用赋值法,我们可以研究杠杆力矩的变化量。杠杆原来是水平平衡的,原来的两个力矩就是相等的,M1=M2即G1L1=G2L2,由杠杆平衡条件可知,当G1<G2时,L1>L2。现在在两边钩码下
各加挂同重的一个钩码
后,如图3所示,杠杆是
否还能水平平衡,这就要
看现在杠杆两边的两个力
矩是否相等。现在杠杆两
边的力矩是在原来力矩相
等的基础上又分别增加了
△M1和△M2,支点左边
的力矩为M1+△M1,支点
右边的力矩为M2+△M2,
所以我们关键就是要研究
新增加的两个力矩△M1和△M2的大小关系。设两边加挂的钩码重量都为G,△M1=GL1,△M2= GL2,由L1>L2可知△M1>△M2,
所以杠杆将会失去平衡,左边下沉。是力矩增加量大的那边下沉。 例3.如图4
所示,杠杆处于水平平衡状态,每个钩码的质量相等,若使杠杆两边钩码向远离杠杆
支点的方向移动相同的距离,杠杆还能水平平衡吗,若不平衡,杠杆的那端下沉?
分析:杠杆原来是水平平衡的,原来支点两边的两个力矩就是相等的,M1=M2即G1L1=G2L2,由杠
杆平衡条件可知,当L1>L2时,G1<G2。现在将杠杆两边钩码向远离杠杆支点的方向移动相同的距离后,如图5所示,杠杆是否还能水平平衡,仍然要看现在杠杆两边的两个力矩是否相等。现在杠杆两边的力矩是在原来力矩相等的基础上分别增加了力矩变化量△M1和△M2,支点左边的力矩为M1+△M1,支点右边的力矩为M2+△M2, 所以我们关
键还是要研究新增加的两个力矩△M1和
△M2的大小关系。设钩码向远离杠杆支点
的方向移动的距离都为L,△M1=G1L,
△M2= G2L,由G1<G2可知△M2>△M1,
所以杠杆将会失去平衡,右边下沉。是力矩
增加量大的那边下沉。
(2)支点两边力矩的变化量都是减小
例4. 如图6所示,杠杆处于水平平衡
状态,每个钩码的质量相等,若在两边钩码下方各去掉一只钩码,杠杆还能水平平衡吗,若不平衡,杠杆的那端下沉?
分析:杠杆原来是水平平衡的,原来支点两边的两个力矩是相等的,M1=M2即G1L1=G2L2,由杠杆
平衡条件可知,当G1<G2时,L1>L2。现在在两边钩码下各去掉一个钩码后,如图7所示,杠杆两边的力矩是在原来力矩相等的基础上分
别去掉力矩的变化量△M1和△M2,支
点左边的力矩为M1-△M1,支点右边
的力矩为M2-△M2。设每个钩码重量
都为G,△M1=GL1,△M2= GL2,由
L1>L2可知△M1>△M2,
-△M1<M2-△M2。杠杆右边下沉。
是力矩减小量小的那边下沉。
同样,我们对照例2可以分析原
来水平平衡的杠杆,两边的钩码向靠
近支点的方向移动同样的距离后,杠
杆哪边下沉的问题。移动钩码后杠杆
两边的力矩应该是原来相等的力矩减去两边力矩的变化量,哪边力矩减小量大,哪边新的力矩就更小,而使那边上翘,而另一端力矩减小量小的那边就会下沉,所以也是力矩减小量小的那边下沉。
综上所述,我们可以得出这样的结论:支点在中间水平平衡的杠杆,当支点两边的力矩发生增大
的变化时,哪边的增大量大哪边就下沉;当支点两边的力矩发生减小的变化时,哪边的减小量小哪边就下沉。
第二类是支点在杠杆的一端,由杠杆的匀速转动来研究动力大小的变化。有两种典型问题
例5.如图8所示,用竖直向上的力F拉着杠杆OA的A端,从水平位置绕着支点O逆时针匀速转
动到虚线所示的位置时,力F的大小会
D.条件不足,无法判断
分析:原来杠杆在水平位置平衡时,动力臂为OA,阻力臂为OB,有F×OA=G
×OB,可变形为OB
G,当杠杆转动到虚线位置时,动力和阻力在杠杆上的作用点
位置不变,分别是A′点和B′点,O B′=OB,O A′=OA,两条力的作用线始终是
竖直方向的,根据力臂的定义,我们可确定出此时的动力臂为OD,阻力臂为OC,
OD=?F?G,我们来看在△A′OD中,B′C∥A′D, 所以,所以有F?
GOCOD?OB?OA?,而O B′=OB,O A′=OA,所以OBOA,所以F??F,即动力的大小不变,选C.
这道题我利用了相似三角形的相似比相等的知识,通过一系列等量代换,推理出动力不变的***。 例6. 如图9所示,用始终垂直于杠杆的力F在杠杆A
端拉动杠杆,使杠杆绕支点O逆时针匀速转动到水平位置,
力F的大小怎样变化?
分析:力F始终垂直于杠杆,所以杠杆的动力臂始终等
于杠杆自身的长度,重力的方向始终是竖直向下的,所以杠
杆在OA位置时阻力臂是OC,杠杆在OA′位置时阻力臂是
OB′(阻力作用点在杠杆上的位置始终不变),
是匀速转动的,所以在杠杆转动过程中始终有动力×动力臂
=阻力×阻力臂,这里我们的分析要用到控制变量法,确定
不变量,然后分析所研究问题与变量的关系,这里不变量是
动力臂的长度和阻力的大小,所研究的问题是动力大小的变
化,在杠杆转动过程中已经发生了变化的是阻力臂的长度,由原来的OC变长到现在的OB′,由上面关系式可知,动力将变大。
这道题在方法上主要是运用控制变量法,控制不变量,分析所研究的问题与变量的关系。

参考资料

 

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