杠杆平衡条件的应用.doc

杠杆平衡条件的应用
学习目的：
（1） 运用杠杆的平衡条件分析判断力、力臂的变化。
（2） 运用杠杆的平衡条件解决一些计算性的问题
学习内容：
一、 杠杆的动态平衡
杠杆处于静止状态，我们称之为平衡，杠杆处于缓慢地匀速转动状态，我们称之为动态平衡，不管是哪一种平衡状态，杠杆都需满足杠杆的平衡条件：_________________。动力、动力臂、阻力、阻力臂四个量中有某一量发生变化，另外的量也有可能随之改变。
例1 如图所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂 ，动力F 。(填“变大”或“变小”“不变”)
例2 如图12-17所示，一根重木棒在水平动力（拉力）Ｆ的作用下以 Ｏ点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l，动力与动力臂的乘积为 Ｍ，则（ ）
A．Ｆ增大，ｌ增大，Ｍ增大
B．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ减小
C．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ增大
D．Ｆ减小，ｌ增大，Ｍ增大
例3 如图4所示的杠杆正处于平衡状态，现将弹簧秤改为沿斜上方用力拉，要使这个杠杆仍保持平衡，弹簧秤的示数将（ ）
A．增大 B．不变 C．减小 D．无法判定
例4 一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图3所示，在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F大小的变化情况应是
A　一直在增大　　　　B　一直在减小
C　光增大后减小　　　D　先减小后增大
例5　如图4所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉往位置B，阻力的力臂____，动力F___（填“变大”或“不变”）
补充：图3中，若要使杠杆在该位置平衡，并且使力F最小，力F的方向应该向哪？在图中作出。
例6：如图是一弯曲的杠杆，O是支点，在B点挂一重物G=10N，OB=CA=40cm，OC=30cm，在A点加一个最小的能使杠杆平衡的作用力F，用力的示意图画出作用力F．

总结：（1）在阻力、阻力臂不变的情况下，让动力臂最长，可以达到最省力的目的。
（2）让动力作用点离支点最远，让动力的方向垂直于支点与力的作用点的连线，
例7 如图A所示，要把这个油桶推上台阶，且用力要最小，请你作出动力的示意图。
图B
如图B所示，用羊角锤拔钉子，且用力最小，请你作出动力的示意图。
二、 杠杆的计算题
解题要领：
（1） 先作出杠杆的示意图，并标出杠杆的五要素。
（2） 分析题意，确定已知量和待求的量。
（3） 代入杠杆的平衡条件解题。
例8 图中的杠杆处于平衡状态,杆上标尺每格的长度相等,在杠杆的A处挂着4个均为10Ｎ的钩码,这时B处的拉力F是（）
A．30Ｎ        B．20Ｎ        
C．40Ｎ        D．25Ｎ
例9 如图所示，杠杆的一端A为支点，在它的另一端B用力F将挂在C点的物体抬起，使杠杆处于水平静止状态，已知AC＝15cm，CB＝60cm，则动力F跟物重G之比是（）
A．1:4          B．4:1        
C．1:5         D．5:1
例10 如果作用在杠杆上的动力是100N，动力臂与阻力臂之比是5:1，那么杠杆平衡时，阻力是_______N．
例11小明的爸爸用一根1.8米长的扁担挑着两袋农作物去菜场。一袋是玉米，质量50kg，一袋是土豆，质量40kg，肩膀应处于扁担的什么位置，担子才能平衡？

例12 小明和小红用一根2米长的木棍抬着一大桶水到田里浇菜。刚开始水桶处在木棍的中点，小明为了照顾小红，将水桶向自己移近了0.5米。求小明的肩膀要比小红多承受多大的压力？

例13 一根粗细均匀的铁棍放在水平地面上，如果在它的一端施加500N的力竖直向上提，恰好能使该端离开地面，则该铁棍重为多少？

例14 如例7中的图A，若油桶横截面的直径是1米，台阶的高度是0.2米，要将油桶推上台阶，至少需多大的力？

例15一把杆秤不计自重，提纽到秤钩距离是4cm，秤砣质量250g．用来称质量是2kg的物体，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡？若秤杆长60cm，则这把秤最大能称量多少kg的物体？

4