杠杆找重心问题

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2020年中考物理复习作图题微专题《杠杆作图》强化训练题(附答案和解析)

2020年中考物理复习作图题微专题《杠杆作图》强化训练题(附答案和解析)

杠杆作图》一、作图题1. “节约用水,人人有责”如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂,并画出施加在A 点的最小动力及其力臂。

2. 在图所示杠杆的A 点,画出使杠杆在水平位置平衡时最小拉力F 的示意图及其力臂L。

3. 一根质量忽略不计的杠杆,支点为O,在A 点悬挂一重为20N 的物体为使杠杆在水平位置保持平衡,还要给杠杆施加一个大小为12N 的拉力,请在图中画出:拉力的力臂;拉力的示意图。

图中杠杆所标每小格刻度均匀4. 如图所示,小明用羊角锤拔铁钉,请画出在A 点施加最小动力F 的示意图及其力臂l。

5. 如 图 所 示 , 用 起 子 开 启 瓶 盖 , 请 确 定 支 点 O 的 位 置 , 画 出 F 的 力 臂 。

6. 如图甲是一个 “胀管器 ”,其手柄 OBA 在使用时是一个杠杆。

图乙是其简化的示意图, 图中 O 为支点, 是使用 “胀管器 ”时 B 点受到的阻力。

请在图乙中画出:阻力臂 ;作用在 A 点的最小动力 及其力臂 .7. 手机自拍已成一种时尚。

如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图, 将自拍可绕 O 点转动。

在图上画出动力臂 和阻力 的示意图。

9. 如图所示, 为了让杠杆静止在图中位置, 请画出在 A 点所施加的最小动力 F;并作出重8.和 的力臂 和 。

右图是一个杠杆式简易起吊机, 它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBAA 是剪钢丝处,B 为手的用力点, O 为转动轴 支点 ,右图为单侧钳柄及相连部分示意图。

请在图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂 和阻力 。

12. 如图所示, 在杠杆 AB 上挂了一个重为 G 的物体, 为使杠杆在图中的位置静止。

请画出 重力 G的示意图、杠杆受到最小的动力 F 和 F 的力臂 L 。

13. 为使杠杆 OA 保持静止,画出在 A 点所加最小力 的示意图和阻力 的力臂。

初中物理经典题解析——杠杆考题归类点拨

初中物理经典题解析——杠杆考题归类点拨

杠杆考题归类点拨题型一:会确认并画出杠杆的力臂点拨:例1如图1甲所示的钢丝钳,其中A为剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴(支点),图乙为单侧钳柄及相连部分示意图,请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2 .点拨:画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”,而不是“支点到力的作用点的距离”.力的作用线是通过力的作用点并沿力的方向所画的直线.答案:如图丙所示。

例2如图2所示杠杆中,动力臂用L表示,图中所画力臂正确的是()点拨:动力臂是“支点到动力的作用线的距离",画动力臂时应从支点向动力的作用线作垂线。

四个图中只有D 是正确的。

答案:D题型二:判断是省力杠杆还是费力杠杆例3下列工具中,属于省力杠杆的是( )A.夹邮票用的镊子B.理发师修剪头发用的剪刀C.剪铁丝用的钢丝钳D.钓鱼用的鱼竿点拨:根据杠杆平衡条件,我们把杠杆分为三类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。

如果动力臂比阻力臂长,就是省力杠杆;如果动力臂比阻力臂短,就是费力杠杆;如果动力臂和阻力臂相等,就是等臂杠杆。

上面例子的实质都是考查的杠杆的分类。

A、B、D三种杠杆均是阻力臂大于动力臂,所以它们都是费力杠杆.答案:C例4人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是,骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。

如图3所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力.由图3可以看出,这是一个()A.费力、省距离的杠杆B.省力、费距离的杠杆 C.既费力,也费距离的杠杆D.既省力,也省距离的杠杆点拨:本题与生活实际相联系,由于人的前臂相当于杠杆,动力臂和阻力臂已经固定,且阻力臂大于动力臂,是一个费力杠杆。

根据杠杆平衡条件可知:在动力臂和阻力臂确定的情况下,手托起的物体越重,肌肉提供的动力越大,感觉越累。

答案:A例5杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。

护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图4可知它的支点是______点(填“A”、B”或“C”),在匀速拉起时,它属于一个______杠杆(填“省力”或“费力”),并在图中画动力臂L1。

找重心经典例题答案

找重心经典例题答案

在一个半径为R的均匀球体中挖出一个小球体,则剩余部分成为一球形空腔,此空腔面与原球面相切并过原来的球心,如图3所示,求剩余部分的重心位置.
图3
图4
分析与解答 方法一:剩余部分看作由一个与挖去的关于O点对称的实心小球O2和一个去掉两个小球剩余部分的大球组成,这两部分的重心分别在O2和O点,如图4所示.设此球密度为ρ,剩余部分的重心在O′点.则
G2=(4/3)π(R/2)3ρg=(1/6)πR3ρg,
G′=(4/3)πR3ρg-2×(4/3)π(R/2)3ρg
=πR3ρg.
由杠杆平衡条件,得G2×=G′×,
即 (1/6)ρgπR3(R/2)-)=πρgR3·,
得 =R/14.
方法二:把剩余部分等效于一个实心大球重心为O,重力为G=(4/3)πR3ρg和一个作用于小球球心O1的力F,F的方向竖直向上,大小为所挖出小球的重量,则有F=(4/3)π(R/2)3ρg.
如图5所示.设剩余部分的重心在O点,由杠杆平衡条件,得
图5
F·=G·,即(4/3)πR3ρg·
=(4/3)π(R/2)3ρg[+(R/2)],
则 =R/14.。

初中物理专题讲义-动态杠杆分析

初中物理专题讲义-动态杠杆分析

专题六 动态杠杆分析杠杆问题是我们生活实践中常见问题,广泛应用于各种机器、机械,在生活中应用也很广泛.初中物理关于杠杆的动态变化问题是学生学习的难点,也是中考试题中的难点和重点并在中考中占有一定比例. 动态杠杆分析主要涉及以下三个方面:最小力问题、力与力臂变化问题、再平衡问题.动态杠杆分析离不开杠杆的平衡条件:2211l F l F =,即动力×动力臂=阻力×阻力臂.提升重物时,公式为:211Gl l F =,动力为:121l Gl F =. 一、最小力问题此类问题中“阻力×阻力臂”为一定值,要使动力最小,根据杠杆平衡条件,必须使动力臂最大.要使动力臂最大需要做到:在杠杆上找一点(动力作用点),使这点到支点的距离最远;动力方向应该是过该点且与该连线垂直的方向,如图(1)所示,最小力应该是F 3.图(1)二、力与力臂的变化问题此问题是在力与力臂变化时,如何利用杠杆平衡条件2211l F l F =和控制变量法,分析变量之间的关系.如图(2)所示,在探究杠杆平衡条件实验时,当拉紧的弹簧测力计向左转动时,拉力的变化情况是会逐渐减小.三、再平衡问题杠杆再平衡的问题,实际上就是判断杠杆在发生变化前后,力和力臂的乘积是否相等,乘积大的一端下降,乘积小的一端上升.图(2)图(3)如图(3)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,杠杆将失去平衡,右端下沉.一、杠杆1.什么是杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,这根硬棒就叫杠杆.(1)“硬棒”泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体.(2)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的.如图(4)所示.2.杠杆的七要素(如图(5)所示)图(4)杠杆图(5)杠杆的七要素(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示.它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定;(2)动力:使杠杆转动的力叫动力,用“F1”表示;(3)阻力:阻碍杠杆转动的力叫阻力,用“F2”表示;(4)动力作用点:动力在杠杆上的作用点;(5)阻力作用点:阻力在杠杆上的作用点;l”表示;(6)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“1l”表示.(7)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“2注意:无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反.一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力.力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离.力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用.3.杠杆示意图的画法(如图(6)所示):(1)根据题意先确定支点O;(2)确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长;甲乙丙图(6)杠杆的示意图(3)从支点向力的作用线画垂线,并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂;第一步:先确定支点,即杠杆绕着某点转动,用字母“O”表示.第二步:确定动力和阻力.人的愿望是将石头翘起,则人应向下用力,画出此力即为动力用“F1”表示.这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动.而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反,在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动,则阻力是石头施加给杠杆的,方向向下,用“F2”表示如图乙所示.第三步:画出动力臂和阻力臂,将力的作用线正向或反向延长,由支点向力的作用线作垂线,并标明相应的“l1”“l2”, “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂,如图丙所示.4.杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了.(2)杠杆的平衡条件实验图(7)图(8)1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡.如图(8)所示,当杠杆在水平位置平衡时,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了,而图(7)杠杆在倾斜位置平衡,读力臂的数值就没有图(8)方便.由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡.2)在实验过程中绝不能再调节螺母.因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡.(3)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,或F1l1=F2l2.5.杠杆的应用(1)省力杠杆:动力臂l1>阻力臂l2,则平衡时F1<F2,这种杠杆使用时可省力(即用较小的动力就可以克服较大的阻力),但却费了距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,并且比不使用杠杆,力直接作用在物体上移动的距离大).(2)费力杠杆:动力臂l1<阻力臂l2,则平衡时F1>F2,这种杠杆叫做费力杠杆.使用费力杠杆时虽然费了力(动力大于阻力),但却省距离(可使动力作用点比阻力作用点少移动距离).(3)等臂杠杆:动力臂l1=阻力臂l2,则平衡时F1=F2,这种杠杆叫做等臂杠杆.使用这种杠杆既不省力,也不费力,即不省距离也不费距离.既省力又省距离的杠杆时不存在的.一、最小力问题【典例1】(东营)如图所示,杠杆AOB能绕O点转动.在A点挂一重物G,为使杠杆保持平衡且用力最小,在B点施加一个力,这个力应该是图中的_________.【解析】在B点施力F,阻力的方向向下,为使杠杆平衡,动力的方向应向下,F4方向向上,不符合要求;当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,即F2的方向与OB垂直,故F2最小.故答案为:F2.二、力与力臂变化问题【典例2】(玉林)如图所示,长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在这个过程中,力F的大小将(选填“增大”、“不变”或“减小”),力F所做的功为J.【解析】(1)根据杠杆平衡条件来做出分析;(2)根据h=Lsin30°求出物体重心上升的高度,再根据W=Gh求出克服重力做的功,即为拉力做的功.【解答】(1)在杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置的过程中,动力臂L的长度没有变化,阻力G的大小没有变化,而阻力臂L却逐渐增大;由杠杆的平衡条件知:F•L=G•L′,当L、G不变时,L′越大,那么F越大,因此拉力F在这个过程中逐渐增大;(2)物体重心上升的高度h=Lsin30°=×40cm×=10cm=0.1m,拉力做的功W=Gh=10N×0.1m=1J.故答案为:增大;1.三、再平衡问题【典例3】(潍坊)如图所示,杠杆处于平衡状态.如果杠杆两侧的钩码各减少一个,杠杆将().A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断【解析】图中杠杆处于平衡状态,设一个钩码的重为G,杠杆上一格的长度为L,根据杠杆平衡条件可得:2G×3L=3G×2L;如果杠杆两侧的钩码各减少一个,则:左边力与力臂的乘积:1G×3L,右边力与力臂的乘积:2G×2L,由于此时右边力与力臂的乘积较大,所以右端下降.故选B.一、最小力问题1.(龙东)如图所示的简单机械中一定费力的是().A.起瓶器 B.撬棒C.羊角锤 D.钓鱼竿【解析】A、起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;B.撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;C、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;D、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D正确.故选D.2. (海南)如图所示,下列工具在使用中属于省力杠杆的是().【解析】A、筷子使用时,动力臂小于阻力臂是费力杠杆,故A不符合题意;B、钓鱼竿使用时,动力臂小于阻力臂是费力杠杆,故B不符合题意;C、钢丝钳翦断钢丝时,动力臂大于阻力臂是省力杠杆,故C符合题意;D、食品夹使用时,动力臂小于阻力臂是费力杠杆,故D不符合题意;故选C.3.(齐齐哈尔)如图所示的用具,在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是().A.B. C.D.【解析】杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.A、图示剪刀,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;B、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;C、图示剪刀,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;D、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.故选:C.4.(贵阳)人们应用不同的简单机械来辅助工作,正常使用下列简单机械时说法正确的是().A.筷子可以省距离B.所有剪刀都一定省力C.定滑轮可以省力D.撬棒越短一定越省力【解析】A、用筷子夹菜时,动力臂小于阻力臂,所以是一个费力杠杆,费力但省距离,故A正确;B、剪铁皮用的剪刀,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;理发用的剪刀,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;所以,剪刀有省力的,也有费力的,故B错误;C、定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力,故C错误;D、撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;在其它条件不变时,省力的多少取决于动力臂的长短,撬棒越短动力臂越小,越费力,故D错误.故选A.5.(湖州)一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛,下底面积为20厘米2,将它放在水平桌面上,并有的长度露出桌面外,如图所示.在棒的右端至少应施加牛的竖直向下的力,才能让它的左端离开桌面.【解析】确定支点,压力为动力,棒的重力为阻力,根据杠杆的平衡条件进行分析,且要使力最小,需使动力臂最长.【解答】在棒的右端施加力,使左端抬起,此时直棒相当于杠杆,支点在桌边,根据杠杆的平衡条件,要使动力最小,应该使动力臂最长,所以应在最右端施加一个竖直向下的力,如图所示:设直棒的长为L,由题知L1=L,重力的力臂L2=﹣=L,根据杠杆的平衡条件可得:F•L1=G•L2,即:F×L=1.5N×L,解得:F=1.5N.故答案为:1.5.6.(泸州)泸州市为了巩固创文成果下发了宜传手册“绿色低碳生活,从垃圾分类开始”.如图是一种轮式垃圾桶,拖动时它相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力”);垃圾桶底部的小轮子是为了摩擦力(选填“增大”或“减小”);若拖动时垃圾桶总重为150N,且动力臂为阻力臂的2倍,则保持垃圾桶平衡的拉力F为N.【解析】(1)由示意图分析动力和阻力,然后看动力臂和阻力臂的大小,确定杠杆种类;(2)用滚动代替滑动可以减小摩擦;(3)根据杠杆的平衡条件进行计算求出竖直向上的力.【解答】(1)图示的垃圾桶,因为是动力臂大于阻力臂的杠杆,所以是一个省力杠杆;(2)垃圾桶底部安装小轮子,采用变滑动为滚动的方式减小了摩擦力;(3)已知垃圾桶总重G=150N,动力臂L1=2L2,根据杠杆平衡条件:FL1=GL2可得,保持垃圾桶平衡的拉力为:F===75N.故答案为:省力;减小;75.7.(德阳)如图OAB轻质杠杆,O为支点,请在图中B点处画出能使杠杆保持平衡的最小力F的示意图.【解析】(1)根据杠杆平衡的条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长;(2)在通常情况下,连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,依此为动力臂,最省力.【解答】(1)由O点到杆顶端的距离是最长的力臂,所以动力应作用在杠杆的顶端B处;(2)根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向垂直于杆向上,据此可画出最小的动力,如图所示:8.(安徽)图a所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形.我们可将图a简化成如图b所示的杠杆.不计自重.若铅球质量m=3kg,OA=0.03m,OB=0.30m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小(g取10N/kg).【解析】肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力,3kg铅球的重力即为阻力F2,利用杠杆的平衡条件求肱二头肌的收缩力.解答:由图可知,支点是O点,肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力,3kg铅球的重力即为阻力F2,则阻力:,由图知,L1=OA=0.03m,L2=OB=0.30m,根据杠杆的平衡条件:,即:,解得F 1=300N.答:肱二头肌对前臂产生的拉力F1为300N.9.(福建A)《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,以下说法符合杠杆平衡原理的是().A.“权”小于“重”时,A端一定上扬;B.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”;C.增大“重”时,应把“权”向A端移;D.增大“重”时,应更换更小的“权”【解析】A.根据杠杆平衡条件,“权”小于“重”时,因为不知道“标”和“本”的大小关系,无法确定“权”和“标”的乘积与“重”和“本”乘积的大小的关系,故A错误.B.根据杠杆平衡条件,“权”小于“重”时,“标”一定大于“本”,故B错误.C.根据杠杆平衡条件,“本”不变,增大“重”时,因为“权”不变,“标”会变大,即应把“权”向A 端移,故C正确.D.使用杆秤时,同一杆秤“权”不变,“重”可变,不同的“重”对应不同的“标”.若更换更小的“权”,“标”也会变得更大,不符合秤的原理,故D错误.答案为C.10.(眉山)如图所示,轻质杠杆OA能绕O点转动,请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹).【解析】此题是求杠杆最小力的问题,已知点O是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行求解.【解答】O为支点,所以力作用在杠杆的最右端A点,并且力臂是OA时,力臂最长,此时的力最小.确定出力臂然后做力臂的垂线即为力F.如图所示:11.(绵阳)如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=B0,AC=OC.A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6N.现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上.此时托盘秤乙的示数是().A.8N B.12N C.16N D.18N【解析】A端放在托盘秤甲上,以B点支点,根据杠杆平衡条件先表示出木条重心D到B的距离,当C点放在托盘秤甲上C为支点,再根据杠杆平衡条件计算托盘秤乙的示数.【解答】设木条重心在D点,当A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,托盘秤甲的示数是6N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条A端的支持力为6N,如图所示:由杠杆平衡条件有:F A×AB=G×BD,即:6N×AB=24N×BD,所以:AB=4BD,BD=AB,当C点放在托盘秤甲上时,仍以C为支点,此时托盘秤乙对木条B处的支持力为F B,因为AO=BO,AC=OC,所以CO=OD=BD,BC=3BD,CD=2BD由杠杆平衡条件有:F B×BC=G×CD,即:F B×3BD=24N×2BD,所以:F B=16N,则托盘秤乙的示数为16N.故选C.12. (天津)利用图甲中的撬棒撬石块时,撬棒相当于______(选填“省力”或“费力”)杠杆;利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时,若忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为______N.【解析】(1)结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.(2)由乙图可知绳子的有效股数,根据F=G物求出拉力的大小.【解答】(1)用撬棒撬石头时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;(2)由乙图可知绳子的有效股数n=3,拉力F=G物=×900N=300N.故答案为:省力;300.13.(齐齐哈尔)如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O是支点,A处挂一重为50N的物体,为保证杠杆在水平位置平衡,在中点B处沿(选填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小,为N.【解析】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键.以支点到力的作用点的距离当成力臂时是最大的力臂.解:为使拉力最小,动力臂要最长,拉力F的方向应该垂直杠杆向上,即竖直向上(F2),动力臂为OB最长,杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:F2×OB=G×OA,由于OA是OB的二倍,所以:F=2G=100N.故答案为:F2;100.14.(昆明)如图所示,轻质杠杆 OA 可绕 O 点无摩擦转动,A 点处挂一个重为 20N 的物体,B 点处加一个竖直向上的力 F,杠杆在水平位置平衡,且 OB:AB=2:1.则 F= N,它是杠杆.【考点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类.【解析】已知物体G的重力,再根据杠杆平衡的条件F•OB=G•OA可直接求F的大小,根据拉力F和G的大小判断杠杆的种类.【解答】因为OB:AB=2:1,所以OB:OA=OB:(OB+AB)=2:(2+1)=2:3,由杠杆平衡的条件F得:F•OB=G•OA可得:F===30N;因为F>G,所以此杠杆为费力杠杆.故答案为:30;费力.15.(连云港)如图所示,O为杠杆的支点,杠杆右端挂有重为G的物体,杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡.如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡,下列关系中正确的是().A.F1<F2B.F1>F2C.F2<G D.F1=G【解析】由题知,O为支点,当阻力、阻力臂不变时,由杠杆的平衡条件知:动力和动力臂的乘积一定,当动力臂较大时,动力将较小;动力臂较小时,动力将较大.因此先判断出F1、F2的力臂大小,即可判断出两力的大小关系从而比较出F1、F2与G的关系.AB、设动力臂为L2,杠杆长为L(即阻力臂为L);由图可知,F2与杠杆垂直,因此其力臂为最长的动力臂,由杠杆平衡条件可知F2为最小的动力,则F1>F2,故A错误,B正确;CD、用力F2使杠杆在水平位置保持平衡时,由杠杆平衡条件可得:F2•L2=G•L,由图知L2<L,所以F2>G;故C错误;因为F1>F2,F2>G,所以F1>F2>G,故D错误.故选:B.【答案】B.二、力与力臂变化问题1.(聊城)人体中的许多部位都具有杠杆的功能.如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托5kg 的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定().A.大于5kg B大于49N C小于49N D.等于49N【解析】首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,并结合力臂的概念进行分析.【解答】A、力的单位是N,质量的单位是kg,题目是求力的大小,不能用kg左单位,故A错误;BCD、由图知,物体的重力为G=mg=5kg×9.8N/kg=49N;肱二头肌的拉力为动力,物体对手的压力为阻力,支点在肘,如图所示:所以动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2因为L1<L2,所以F1>F2即肱二头肌收缩所承受的力一定大于49N.故B正确,CD错误.故选B.2.(广安)如图,AB是能绕B点转动的轻质杠杆,在中点C处用绳子悬挂重为100N的物体(不计绳重)在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡,则拉力F= N.若保持拉力方向始终垂直于杠杆,将A 端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将(选填“增大”、“减小”或“不变”).【解析】(1)物体的重力为阻力,杠杆在水平位置保持平衡时,BC为阻力臂,BA为动力臂,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2求出拉力的大小;(2)利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况.【解答】杠杆在水平位置保持平衡,由F1l1=F2l2可得,拉力的大小:F1=G=G=×100N=50N.若将A端缓慢向上提升一小段距离,则阻力臂l2将变小,阻力G不变,即F2l2变小,因为拉力方向始终垂直于杠杆,所以动力臂不变,l1始终等于BA,根据F1l1=F2l2可知F1变小,即拉力F减小;故答案为:50;减小.3.(邵阳)某物理实验小组的同学,利用如下图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件.(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向移动.(选填“左”或“右”)(2)实验中测得的数据如下表所示:测量序号动力F1/N 动力臂l 1 /cm 阻力F2/N 阻力臂l 2/cm① 1 20 2 10② 2 15 1.5 20③ 3 5 1 15由实验数据可以得出杠杆的平衡条件是 .(3)如图乙所示,将杠杆两端同时减去一个钩码,杠杆左端会 .(选填“下沉”或“上升”)【解析】杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡.(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来.(2)分析表中数据得出杠杆的平衡条件为:;(3)用杠杆平衡条件可对两侧的力的力臂的乘积进行分析,最后做出判断.解答:(1)如图甲所示,杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,应将右端的平衡螺母向右移动;(2)分析表中数据,计算动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂,就可以得出杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂(或).(3)设一个钩码的重力G,一格的长度为L,则当杠杆两侧的钩码各取下一个后,左边右边;故杠杆不再水平平衡,左侧会下沉;故答案为:(1)右;(2)(或“动力×动力臂=阻力×阻力臂”);(3)下沉.4.(吉林)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点,其目的是消除对实验得影响;(2)如图所示,是已经平衡的杠杆,若在两侧的钩码下再各增加一个相同的钩码,杠杆会失去平衡,那么只需要将(选填:下列序号),杠杆就会重新平衡;①左侧钩码向左移动4个格②右侧钩码向左移动2个格③平衡螺母向左适当调节(3)小明改用弹簧测力计做实验,如图所示,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数 1N (选填:“大于”、“小于”、“等于”).(每个钩码0.5 N )【解析】重点研究是杠杆平衡条件的实验,第二问中将钩码重,及移动后的力臂代入杠杆平衡条件,两边相等就可以平衡,两边不等,不会平衡,第三问中测力计斜着拉杠杆时,力臂减小,所以动力F要增大.(1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点,其目的是消除杠杆自重对实验得影响,实验时方便让杠杆在水平位置平衡;(2)如图所示,是已经平衡的杠杆,若在两侧的钩码下再各增加一个相同的钩码,杠杆会失去平衡;设杠杆一格长为L,每个钩码重为G;①左侧钩码向左移动4个格,可得:,杠杆不平衡;②右侧钩码向左移动2个格,可得:,杠杆平衡;③实验过程中不能通过调节平衡螺母来调整平衡,方法是错误的;可见②的方法杠杆会重新平衡,故选②.(3)小明改用弹簧测力计做实验,如图所示,使杠杆在水平位置平衡.当图中测力计竖直向上拉时,得:解得:;如图中,测力计斜着拉时,力F的力臂会减小,由于阻力和阻力臂不变,则动力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计的示数大于1N.【答案】(1)杠杆自重;(2)②;(3)大于.5.(益阳)如图所示,轻质杠杆在中点处悬挂重物,在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F,杠杆保持平衡,保持力F方向不变,当将重物向右移动时,要使杠杆保持平衡,力F将;将杠杆顺时针方向缓慢转动,力F将(两空均填“变大”、“变小”、“不变”)【解析】(1)由题知,杠杆最右端的力F竖直向上(方向不变),当重物向右移动时,重物对杠杆拉力的力臂L2变大,F的力臂L1不变(等于杠杆的长),阻力G不变,由杠杆平衡条件FL1=GL2可知,力F将变大;(2)如图:重物悬挂在杠杆的中点,水平平衡时,动力臂和阻力臂的关系:L1=2L2,保持力F方向不变,杠杆顺时针方向缓慢转动后,由图根据相似三角形知识可知,动力臂和阻力臂的关系:L1′=2L2′,物重G不变,动力臂与阻力臂的比值不变,由杠杆平衡条件可知,动力F的大小始终等于G,即力F将不变.故答案为:变大;不变.6.(达州)如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m.在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C,C的密度为0.8×103kg/m3,B端正下方放一盛满水的溢水杯.现将木块C缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,从溢水口处溢出0.5N 的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0,下列结果不正确的是(忽略细线的重力,g取10N/kg)().A.木块受到的浮力为0.5N;。

2020年中考物理复习专题19 杠杆问题(解析版)

2020年中考物理复习专题19 杠杆问题(解析版)

专题19 杠杆问题1.杠杆定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

说明:①杠杆可直可曲,形状任意。

②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。

如:鱼杆、铁锹。

2.杠杆五要素——组成杠杆示意图。

①支点:杠杆绕着转动的点。

用字母O 表示。

②动力:使杠杆转动的力。

用字母 F 1 表示。

③阻力:阻碍杠杆转动的力。

用字母 F 2 表示。

说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反④动力臂:从支点到动力作用线的距离。

用字母l 1表示。

⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。

用字母l 2表示。

3.画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴ 找支点O ;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷ 标力臂(大括号)。

4.研究杠杆的平衡条件:杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。

实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。

这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。

(1)结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。

写成公式F 1l 1=F 2l 2 也可写成:F 1 / F 2=l 2 / l 1 OF 1l 1 l 2 F 2(2)解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。

(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。

)(3)解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

5. 杠杆的平衡条件应用:名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平,定滑轮【例题1】图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是()A.道钉撬B.火钳C.钢丝钳D.天平【答案】B【解析】道钉撬是省力杠杆;火钳是费力杠杆;钢丝钳是省力杠杆;天平是等臂杠杆。

2020年中考物理-《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练

2020年中考物理-《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练

《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练探究杠杆平衡的条件是力学中重要的实验,而利用杠杆平衡条件计算是初中物理学生能灵活掌握的技能,中考中,杠杆平衡是重要的一个考点,各省市在历年考试中都有题出现。

一、实验:探究杠杆平衡条件:1、实验器材与装置图:杠杆、钩码、弹簧测力计等2、实验操作(1)调节杠杆平衡:调节杠杆的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡;杠杆平衡的调节方法:实验前平衡螺母左高左调,右高右调;(2)在杠杆的左、右两端分别挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置再次平衡;(3)根据钩码的质量,分别算出左、右两端钩码对杠杆的拉力F1、F2,量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2,填入表格;(4)改变钩码个数或改变钩码在杠杆上的位置继续实验,再做两次并分别将数据记录在表格中;(5)分析实验数据,得出结论。

3、交流反思(1)实验前让支点处于杠杆中央,调节杠杆在水平位置平衡的目的是避免杠杆自身重力对实验造成的影响;(2)实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于直接从杠杆上读取力臂;(3)平衡螺母的作用是实验前调节杠杆在水平位置平衡,实验过程中不能再调节平衡螺母;(4)多次实验的目的是避免偶然性,使结论具有普遍性;(5)将杠杆一端的钩码换成弹簧测力计的好处是能直接测出拉力的大小,实验操作更方便,但一定要注意沿竖直方向拉动,以便测量力臂;如果测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,仍保持杠杆平衡,测力计的示数会变大,因为力臂会变小;(6)数据分析时,要注意不同的物理量不能进行加减计算,但可以进行乘除法计算,如不能进行F 1+L 1的计算,可以进行F 1L 1的计算。

4、实验结论:杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,数学表达式:F 1l 1=F 2l 2或1221F L F L (动力臂是阻力臂的n 倍,动力就是阻力的1n) 二、利用杠杆平衡条件计算:1、题型分析 (1)已知F 1、F2、L 1、L 2四个量中的三个计算第四个量,通过将F 1l 1=F 2l 2变形,再直接带入求解即可。

杠杆原理 重心的变化规律

杠杆原理 重心的变化规律

杠杆原理重心的变化规律
杠杆原理是一个物理学原理,描述了在对称杆的两端施加不同的力,会使得杆绕其重心转动的规律。

简而言之,杠杆原理可以用来解释力量在杆上的平衡和转动。

重心是一个物体平衡的参考点,可以理解为物体总的质量中心。

当一个杆绕着其重心转动时,它的平衡是最稳定的。

根据杠杆原理,当一个杆在两端施加的力不平衡时,杆会绕着其重心产生一个转动力矩。

转动力矩的大小等于施加的力的大小乘以力对重心的距离(也称为力臂)。

这个转动力矩会导致杆绕其重心转动,直到力矩平衡。

重心的变化规律与杠杆原理相关。

当施加的力不平衡时,杆会绕重心产生转动。

而当施加的力平衡时,重心将不会产生位移或者转动。

因此,我们可以通过控制施加的力平衡来改变重心的位置或者使其保持不变。

总的来说,杠杆原理描述了施加力对于物体绕其重心转动的效果,而重心的变化规律取决于施加的力平衡与否。

备战2021中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题10杠杆作图及计算含解析

备战2021中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题10杠杆作图及计算含解析

学习资料专题10杠杆作图及计算力臂是初中物理中一个重要的知识点,是学习杠杆平衡的的一个重要概念,而杠杆平衡条件计算又是另一个重要考点。

在各省市中考中画力臂、利用杠杆平衡条件计算都是常常出现的考题。

一、力臂:1、力臂的定义:力臂是从支点到力的作用线的距离,不是从支点到力的作用点的距离。

2、力臂的物理意义是:表示作用在杠杆上的力的方向对杠杆转动效果的影响.3、作用在杠杆上的一个力的作用点不变,力的方向改变时,它的力臂一般要改变。

4、力臂可能与杠杆重合.二、画力臂的步骤:(1)找支点:具体的方法是“转一转"——不管杠杆是在静止时,还是在匀速转动时,设想杠杆在动力的作用下转动一个较小的角度,杠杆上瞬时不动的那个点就是支点。

(2)画力的作用线:在表示动力或阻力的线段上,根据实际需要,把线段正向或反向延长.(3)作垂线段:过支点作动力作用线或阻力作用线的垂线,支点和垂足的线段就是动力臂或阻力臂,并把它们用虚线表示,标出垂直符号。

(4)标长和短:用大括号把动力臂或阻力臂括上,在大括号的旁边标上动力臂的符号L 1或阻力臂的符号L 2.画力臂的口诀:一找点,二画线,三作垂线段,四标长和短。

三、画杠杆的“最小力"的技巧:(1)①画连线,连接支点与动力作用点(或离支点最远的点);②作垂线,作连线的垂线;③标方向,确定力的方向.(2)作用在杠杆上力的大小,可以根据杠杆平衡条件进行判断:由F 1L 1=F 2L 2得,动力2211F L F L ,动力臂L 1越长,动力F 1越小. 四、利用杠杆平衡条件计算:1、题型分析(1)已知F1、F2、L1、L2四个量中的三个计算第四个量,通过将F1l1=F2l2变形,再直接带入求解即可。

(2)已知F2L2一定,分析F1与L1之间的关系,常常用来计算或画最小力,关键是找到最大动力臂: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,则这点到支点的距离即为最大动力臂.(3)杠杆原来平衡,改变其中的一个要素,判断杠杆能否平衡或如何平衡操作才能使杠杆平衡:关键看ΔF1L1(动力与动力臂乘积变化量)与ΔF2L2的(阻力与阻力臂乘积变化量)大小问题。

杠杆与重心问题

杠杆与重心问题

部 A 点稍微离开地面,则所用力 F 的最小值是多少?
变式训练 1、在图中,画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力 F 的示意图(要求保留作图痕迹)
变式训练 2、在电视剧《三国》中,有这样一个情景:一群士兵用力拉动一个杠杆,会将石块抛向敌方阵
营.它是一个
杠杆.要把石块抛出去,图中作用在 A 点的力沿
方向最小(填 a、b 或 c).
变式训练 1、一个六角螺帽如图所示,螺帽的中心点 O 到边的距离为 h。由于加工时的误差,使孔中心 O'
偏离螺帽的几何中心 O 的距离为 d,内部圆半径为 R,由于这一偏离引起螺帽中心 C 偏离 O 多远?
变式训练 2、如图所示是一块厚度相同、质量分布均匀的正方形板,它的边长为 L。如果在板上截去阴影
五、杠杆平衡条件的应用 A、摩擦力因素
例题 1、如图所示,地面是粗糙的,竖直墙壁是光滑的,人沿着梯子匀速向上爬的过程中,分析地面对梯 子的摩擦力、地面对梯子的弹力和墙壁对梯子的作用力的变化。
F
θ N
f
G
(a)
(b)
例题 2、如图所示,杆 OA 长为 0.5m,重 500N,O 端用铰链铰于竖直墙面,杆中 B 处有一制动闸,重 400N, OB 为 0.2m,闸厚 d 为 0.04m,轮子 C 的半径 R 为 0.2m,闸与轮间动摩擦因数μ为 0.5。 (1)飞轮顺时针转动时,要对轮施加力矩(力×力臂)1000N·m 才能使轮减速而制动则在杆的 A 端需加垂直于 杆的力 F1 为多大? (2)飞轮逆时针转动时,要对轮施加同样大小的力矩使轮减速而制动,则在杆的 A 端需加垂直于杆的力 F2 为多大?
B、逐渐变大 D、先减小后增大
例题 2、如图所示,用一个可以绕 O 点转动的硬杆提升重物,若在提升重物的过程中动力 F 始终沿水平方

第五章题型二杠杆作图——2022-2023学年华东师大版九年级上学期科学

第五章题型二杠杆作图——2022-2023学年华东师大版九年级上学期科学

2022年九年级第五章题型二杠杆作图一.作图题(共15小题)1.如图甲所示为工人师傅用笤帚扫地的情景。

把左手握住处视作支点,右手作用在笤帚上A点的动力为F1,请在图乙中画出动力F1的力臂L1。

2.如图所示,工人用撬棒撬起石块的情景,O是支点,请画出动力F的力臂l。

3.如图所示,F1是作用在压水井手柄A点的动力,O为支点,B为阻力作用点。

请在图中画出F1的力臂L1、阻力F2。

4.张琪同学在践行我市中小学生“研学旅行”活动中,赴山亭区“115师抱犊崮抗日纪念馆”进行了一次研学活动。

她所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。

装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。

在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。

画出拉力F的力臂L。

5.如图甲是钢丝钳剪钢丝的情景;图乙是单侧钢丝钳的杠杆模型示意图,A是用力点,B 是剪钢丝处,O为支点,请在图乙中画出动力臂L1。

6.如图所示,请在图中画出F2对支点O的力臂。

7.如图是一个杠杆式简易起吊机,杠杆OB可绕O点转动,请在图上画出动力F1的力臂l1。

8.练习斜身引体情境,把人体视为杠杆,请画出拉力F1的力臂L1。

9.如图所示,重50N的均匀木棒AB在细绳拉力F的作用下保持静止,请你画出:(1)木棒所受重力的示意图;(2)木棒所受拉力的力臂。

10.如图所示,杠杆AOB在力F1和F2的作用下处于平衡状态,请你作出力F1和F2的力臂L1和L2。

11.如图是碰撞测试仪的部分结构示意图,当测试台受到撞击时,通过杠杆OAB、压杆BC 作用在压力传感器上,测试仪就会显示测试台所受到的撞击力。

请你画出撞击时杠杆B 端的受力示意图及对应的力臂。

(忽略装置自重)12.暑假到了,小亚和同学出发张家界游玩。

如图所示,他拉着行李箱在机场大厅行走,请画出行李箱所受重力示意图和拉力F的力臂L。

13.画出力F的力臂。

14.在图中画出杠杆OBA受到的阻力F2以及动力臂L1、阻力臂L2的示意图。

杠杆实验题

杠杆实验题

1.一班的同学们做“探究杠杆平衡条件”实验,请你帮他们完成下列内容:(1)未挂钩码前,他们发现杠杆左端下沉,可将杠杆右侧的螺母向______调(选填“左”或“右”),使杠杆在______位置平衡,此时杠杆所受重力的力臂为_____.(2)杠杆调节平衡后,在此后的实验中,______(选填“可以”或“不可以”)旋动两侧的螺母是杠杆恢复平衡.(3)如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,若将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格,则杠杆________.(填写字母)A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断(4)沈青同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N,l1=20cm,F2=4N和l2=30cm;他________(选填“能”或“不能”)根据这些数据得出探究结论.【答案】右水平0不可以B不能【解析】(1)杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节,使杠杆而在水平位置平衡直至重心移到支点处,此时杠杆所受重力的力臂为零.(2)杠杆平衡后,在往后的实验过程中不能再调节两侧的平衡螺母;在杠杆的支点两侧上挂上钩码后,杠杆不在水平位置平衡,改变钩码的数量或位置,使杠杆在水平位置重新平衡.(3)设杠杆上每格长度是L,每格钩码的重力是G,原来杠杆:1G×6L=2G×3L,处于平衡状态,若将杠杆两侧的沟马同时各向外移动一小格,左侧=G×7L=7GL,右侧=2G×4L=8GL,左侧<右侧,右端下倾.(4)不能得出探究结论;因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律.故答案为:(1)左;水平;0;(2)不可以;(3)B;(4)不能.2.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.(1)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。

于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:F A×OA=F B×OB。

中考物理作图题必考10种类型学考练 专题06 杠杆的作图题(含解析)

中考物理作图题必考10种类型学考练 专题06 杠杆的作图题(含解析)

学习资料专题06 杠杆的作图题抓住考点学1.与杠杆有关的几个概念杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。

(1)支点:杠杆绕着转动的点;(2)动力:使杠杆转动的力;阻力:阻碍杠杆转动的力;(3)动力臂:从支点到动力作用线的距离;(4)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。

2.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂即 F1L1=F2L23。

能确认并画出杠杆的力臂学习杠杆的关键点是知道杠杆的五要素。

五要素包括支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。

组成杠杆的示意图如下。

(1)支点用字母O 表示,是杠杆绕着转动的点,同一根杠杆使用方法不同,支点的位置可能不同,要能根据具体情况区分支点。

(2)画动力(用字母 F1表示)或阻力(用字母 F2表示)时应注意力的作用点和方向。

动力和阻力都是杠杆受到的力,其作用点都在杠杆上。

有同学认为同一根杠杆上动力和阻力的方向一定相同,有同学认为一定不同,这都是错误的。

正确的认识是:动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。

即一个力能使杠杆向顺时针方向转动,则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。

(3)动力臂用字母l1表示,阻力臂用字母l2表示。

力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离。

借用几何用语,力臂不是点到点的距离,而是点到直线的距离。

(4)画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签。

即找支点O;画力的作用线(虚线);画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);标力臂(大括号).根据考点考【例题1】(2019吉林)请在下图中画出动力F1的力臂l1.【答案】如图所示。

【解析】力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。

首先通过支点O做力F1的作用线的垂线,然后画上垂足,标上名称L1 .【例题2】(2020辽宁阜新)如图所示,用刀切食物,O为支点,A为动力作用点:(1)画出刀受到的阻力F2的示意图;(2)画出最小动力F1的示意图及其动力臂l1.【答案】【解析】(1)刀受到的阻力垂直于接触面向上.(2)阻力和阻力臂不变,力臂越长越省力,最长的力臂即支点O与A点的连线,根据力臂的画法作出垂直于OA的作用力为最小动力F1。

“探究杠杆的平衡条件”实验问题分析解读

“探究杠杆的平衡条件”实验问题分析解读

“探究杠杆的平衡条件”实验问题分析解读作者:张秀娟邢海根来源:《中学教学参考·理科版》2017年第06期[摘要]初中生的动手实验能力相对较弱,而实验操作过程中,可能会产生种各问题,如何有效解答学生实验过程中的问题值得广大教师思考。

文章以“探究杠杆的平衡条件”实验为例,解读该实验的相关问题,尤其是与中考相关的问题。

[关键词]探究;杠杆平衡;实验[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]16746058(2017)17004002探究杠杆平衡条件是初中物理的重点实验之一,也是较难的实验之一。

在教学过程中,由于学生存在知识与经验的不足,常有这样或那样的疑惑,对某个问题总不清晰或存在某些误区。

下面就本实验的问题进行分析解读,供大家在教学中参考。

问题1.探究杠杆平衡条件的实验目的是什么?【解读】实验目的就是该实验所解决的问题,就是探究杠杆的平衡条件或者说是探究杠杆原理。

问题2.探究杠杆平衡条件需要哪些器材?【解读】一般情况下需要杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。

有时将杠杆与直尺组合成杠杆平衡仪,且杠杆平衡仪上有专门挂钩码的铁丝环或塑料滑环,这时可不用细线,如图1所示的杠杆。

如果杠杆上没有铁丝环或塑料滑环,则要用细线制作滑环,如图2所示。

图1图2问题3.使用杠杆平衡仪,为什么还用刻度尺呢?【解读】杠杆平衡仪上每大格并不都是1cm,有的是2cm或3cm或4cm或5cm,如果杠杆上标有5、10、15、20的字样,表示每大格为5cm,可能每大格还分成5至10个小格,实验时可不用刻度尺,如果杠杆上只标注分格线,没有数字,在直接读取力臂时,每格是多少厘米不能确定,操作时要求先用刻度尺测出每格是多少厘米,最后计算力臂。

如果按格数来读取力臂,实际上是读取力臂是多少格,虽然不影响探究的结论,但实际上忽略了力臂的单位,如果在实验的表格中给出力臂的单位,这时就不能用格数来表示。

问题4.杠杆在什么状态才平衡?【解读】物体处于平衡状态的条件是物体受到平衡力作用或不受力,此时,物体处于静止或匀速直线运动状态,我们说该物体处于平衡状态。

初中物理:探究杠杆平衡条件实验(答案)

初中物理:探究杠杆平衡条件实验(答案)

1..在探究“杠杆的平衡条件”实验中:(1)首先,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆两端在不挂钩码时,保持水平并静止,达到状态。

(2)如上图所示,杠杆每格长度相同,杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码,要使杠杆平衡,则应在杠杆的处,挂上个0.5N的钩码。

2.研究杠杆平衡条件的实验:(1)杠杆的位置如图甲所示,此时应调节杠杆两端的螺母使其向_________(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡,实验时,施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是__________________。

(2)某同学用图乙装置通过多次实验操作及数据分析,得出杠杆平衡的条件是:动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离,你认为他的结论_________(选填:“可靠”或“不可靠”)。

(3)利用图丙所示装置进行实验,每个钩码重0.5N,杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为_________N。

3.“研究杠杆的平衡条件”的实验如图所示,回答下列问题:(1)实验前先要调节杠杆两端的螺母,使其在水平位置平衡,这是为使杠杆所受的重力通过,从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响.(2)实验时,调节钩码的个数或位置,仍要使杠杆在水平位置平衡,是为了.(3)在实验中有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,他们经过试验,获得了下列数据:动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm4 5 5 4于是,他们认为自己的猜想得到了验证,你认为他们实验过程中存在什么问题?答:.4.某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量.(1)将刻度尺平放在支座上,左右移动刻度尺,找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置,记下这个位置,它就是刻度尺的__ __;(2)如图所示,将质量为M 1的物体挂在刻度尺左边某一位置,向__ __(选填“左”或“右”)移动刻度尺,直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡.记录物体悬挂点到支座的距离l 1和刻度尺的__ __到支座的距离l 2;(3)根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺的质量m =___ _(用题目中所给物理量表示). 5.小明和小红利用如图甲所示装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件.(1)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应将左端的平衡螺母向__ __(选填“左”或“右”)移动. (2)小明在实验中记录了三次实验数据,如下表:实验数据次数 动力F 1/N动力臂l 1/cm阻力F 2/N 阻力臂l 2/cm1 1.0 10 0.520 2 2.0 10 1.0 20 32.0204.010__ __(3)小红调节好杠杆平衡后,在杠杆两端挂上钩码,杠杆的状态如图乙所示,为此,小红又调节两端的平衡螺母,使杠杆重新回到水平平衡位置,然后正确记录下钩码重、动力臂OA 和阻力臂OB 的值,分析实验数据后发现得不到教材中的“杠杆的平衡条件”,小红的哪一步操作导致了实验结果与教材中的结论不一致?6.小轩同学在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,他将杠杆挂在支架上,结果发现杠杆左端向下倾斜。

杠杆习题

杠杆习题

杠杆练习1姓名:___________班级:___________基础知识1.,叫做杠杆,该硬棒围绕转动的点叫支点,用字母表示,力臂是从到的距离.2.使杠杆转动的力叫,用字母表示;阻碍杠杆转动的力叫,用字母表示;从支点到动力作用线的垂直距离叫,用字母表示;从支点到阻力作用线的垂直距离叫,用字母表示.3.力臂画法:一找点,二画线(力的作用线),三作垂线段.练习:(1)如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2;(2)如图所示,重为G的物体放在水平面上,用力F使其翻转,请画出物体重力示意图和力F的力臂。

4.杠杆的平衡状态是指杠杆处于状态或状态。

5.杠杆的平衡条件是。

6.探究杠杆的平衡条件时,要调节平衡螺母,使杠杆在水平方向平衡,这样便于直接从杠杆上读出力臂长.7.省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆叫杠杆;费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫杠杆;等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫杠杆;8.如何画出使杠杆平衡时的最小动力?结合下图给同学们介绍你有什么好的方法技巧.一、单选题(最小力)1.图中L形工件可绕O点转动,现分别施加1、2、3或4方向的力使其平衡,则最费力的方向是()A. 1B. 2C. 3D. 4(力的方向不同导致力臂不同)2.如图所示,杠杆始终水平平衡。

改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③.此过程中,弹簧测力计的示数将()A. 逐渐变大B. 逐渐变小C. 先变小后变大D. 先变大后变小(力臂等量变化)3.如图所示,F的方向始终竖直向上,在匀速提升重物G的过程中( )A. F大小不变B. F逐渐变大C. F逐渐变小D. F先变小后变大(力臂变化导致力变化)4.如图所示,在轻质杠杆上吊一重物G,在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F,使杠杆缓慢地从OA转至OB,则在转动过程中()A. F不变,杠杆是省力杠杆B. F变大,杠杆是省力杠杆C. F不变,杠杆是费力杠杆D. F变大,杠杆是费力杠杆(两端力臂同时变化)5.若一根杠杆两端放有两截蜡烛,原来杠杆平衡,如图,过一段时间后,蜡烛以相同的燃烧速度燃烧掉一段,此时杠杆()A. 仍保持平衡B. 左端下降C. 右端下降D. 无法判断(杠杆平衡条件)6.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为()A. m1>m2B. m1<m2C. m1=m2D. 无法判断(杠杆分类)7.如图所示机械中,不计摩擦和绳重,属于同一类杠杆的是()①镊子②天平③定滑轮④开瓶器A. ①④B. ②③C. ①③D. ②④(杠杆综合)8.一根平直的杠杆如图,本身的质量不计,支点为O,OC=2OD,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,图甲中F1=1N时,杠杆CD在水平位置平衡,B的体积为100cm3。

【实验题】13 探究杠杆平衡条件实验(考点梳理+强化练习)—2021中考物理二轮专题复习讲义

【实验题】13 探究杠杆平衡条件实验(考点梳理+强化练习)—2021中考物理二轮专题复习讲义

2021中考物理二轮考点过关:探究杠杆平衡条件实验考点梳理1.探究杠杆的平衡条件实验提出问题:当杠杆受力平衡时将保持静止或匀速转动状态.那么杠杆平衡应满足什么条件呢.实验步骤:(l)实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡,其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.在实验过程中,不允许再旋动两端的螺母(2)在已调节平衡的杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡.支点两边的钩码重力分别是动力F I和阻力F2,用刻度尺量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2.改变力和力臂的数值,多次实验,并将实验数据填入表格说明:实验中使杠杆在水平位置平衡是为了方便测力臂.使杠杆在倾斜位置平衡也可得出杠杆的平衡条件,只是实验操作比较麻烦.实验数据:序号F1/N L1/cm F2/N L2/cm1150.51021100.5203 1.510115得出结论:通过分析实验数据,可知杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,可写作F1L1=F2L2,用比例式表示为=强化练习1.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。

此时,应把杠杆两端的平衡螺母向(选填“左或右”)调节,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。

(2)如甲图,杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。

于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:(用字母表示)。

他这样得出的结论(合理/不合理);原因是:。

(3)如甲图,杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。

若此时再在两边钩码下同时加一个钩码,杠杆会向端倾斜。

(4)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。

杠杆问题解题方法指导

杠杆问题解题方法指导

F C·AB O G杠杆问题解题方法指导分析和解决杠杆问题,正确理解杠杆的基本概念,善于用杠杆的观点分析具体问题中涉及 的物体是解题的基础,而灵活运用杠杆的平衡条件将杠杆问题中的相关物理量联系起来列出等 量关系式则是解题的关键。

由杠杆的平衡条件 F 1L 1=F 2L 2 可知:杠杆在平衡时涉及的这四个物理量只要知道其中三个 物理量(或者这三个量之间的依赖关系),就可以将第四个物理量计算出来;一个杠杆(或者 可以看成杠杆的装置)只要满足杠杆的平衡条件 F 1L 1=F 2L 2,这个杠杆(装置)就会处于平衡 状态。

例 1、如图,OB 是一根长为 1m 不计自重的直木杆,其左端固定在墙上并能绕端点 O 转 动,在直木杆的右端悬挂一个重为 12N 的物体,一根线绳一端连结在直木杆上的 A 点上,一 端固定在墙上,此时直木杆在水平方向处于静 止状态。

已 知线绳与直木杆之间的夹角是 30°,OA =0.6m 计 算 此 时线绳对直木杆的拉力 F 的大小是多少 N?分析:直木杆能绕着它与墙的交点 O 转动 可 以 将 其 看成杠杆,点 O 为支点。

将线绳对直木杆的拉 力 F 看作动 力 F 1,方向沿细线向上,物体对直木杆的拉力看 作 阻 力F 2,在数值上 F 2=G ;过支点 O 作动力 F 的作用线(即线绳所在的线段)的垂线与线绳相交于 点 C ,则垂线段 OC 的长度就等于动力臂 L 1,在 R t△ACO 中,∠OAC =30°,根据直角三角 形中 30°角所对的边长是斜边长的一半的性质有 L 1=OC =0.3m ,又由于直木杆在水平方向静 止,物体对直木杆的拉力即阻力 F 2 的方向为竖直向下,所以支点 O 到阻力 F 2 的作用线的距离 即阻力臂 L 2=OB =1m 。

直木杆在水平方向静止时处于平衡状态,将这些已知量代入杠杆的平 衡条件中去就可以计算出拉力 F 的大小。

实验15 探究杠杆平衡条件的实验(解析版)

实验15 探究杠杆平衡条件的实验(解析版)

实验十五探究杠杆平衡条件的实验【探究目的】:杠杆的平衡条件【实验器材】:杠杆、钩码盒一套、弹簧测力计、细线、刻度尺;【探究假设】:杠杆的平衡可能与“动力和力臂的乘积”、“阻力和阻力臂的乘积”有关。

【实验步骤】:①调节杠杆两端的平衡螺母,使横梁平衡。

②在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同钩码【每一个钩50g=0.05kg,重为:G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N】,(假设左端砝码的重力产生的拉力为阻力F2,右端钩码的重力产生的拉力为动力F1,)先固定F1大小和动力臂l1的大小,再选择适当的阻力F2,然后移动阻力作用点,改变阻力臂l 2大小,直至杠杆平衡,分别记录下此时动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l 2的数值,并将实验数据记录在表格中。

③固定F1大小和动力臂l1的大小,改变阻力F2的大小,在移动阻力作用点,改变阻力臂l 2大小,直至杠杆平衡,记录下此时的阻力F2和阻力臂l 2的数值,并填入到实验记录表格中。

④改变动力F1的大小,保持动力臂l1的大小以及阻力F2大小不变,再改变阻力F2作用点,直至杠杆重新平衡,记录下此时动力F1大小和阻力臂l 2的大小,并填入到实验数据记录表。

⑤整理实验器材。

【数据记录】:实验数据记录表如下:动力F1(N)动力臂l1(cm) 动力×动力臂(NM阻力F2(N)阻力臂l2(cm)阻力×阻力臂(N•m)步骤2步骤3步骤4【实验结论】:根据实验记录数据,探究结论是:动力×动力臂=阻力×阻力臂公式表示:F1L1=F2L2思考:在上述探究实验中,为什么每次都要使杠杆在水平位置保持平衡?答:可以方便用刻度尺来直接测出实验中杠杆的力臂大小【考点方向】:1、实验前杠杆的调节:左高右调,右高左调。

平衡后实验过程中不能在调节平衡螺母。

2、将杠杆调成水平平衡的目的是:便于测量力臂3、选择杠杆终点作为支点的好处:消除杠杆自身重力对实验的影响。

人教版物理第12章第1节:杠杆(2)杠杆作图专题(章节习题)

人教版物理第12章第1节:杠杆(2)杠杆作图专题(章节习题)

l 1 人教版八年级物理下 第十二章 第1节:杠杆(作图专题)1.(12淮安)如图所示,画出杠杆所受动力F 的力臂。

答:或2.(12常州)如图所示,用螺丝刀撬图钉,O 为支点,请画出动力F 1的力臂l 1.(保留作图痕迹) 答:3.(12盐城)如图所示,O 点为杠杆的支点,画出力F 1 的力臂.答:4.(12泰州)如图是用开瓶扳手打开瓶盖的示意图,O 为支点,画出动力F 1的力臂(l 1)和阻力(F 2)的示意图. 答:5.(12广东)如图,杠杆OB 可绕O 点转动,在力F 的作用下在水平位置平衡,画出力F 的力臂L 。

F 2 l 1 O F 1 l 1O F 1 F lF lFFOFOl 0F 2F 1OL 1答:如图6.(12来宾)如图所示,请画出力F 的力臂l 0答:7.(12成都)在图中:①标出支点O 的位置;②画出作用在撬棍上的力F 1的力臂。

答:8.(12娄底)如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O 为支点,F 1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F 2的力臂L 2;答:9.(12荆州)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图。

O 为支点,A 为手握鱼竿的作用点,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F 2的力臂,最小的动力F 1及其力臂。

F 2F 1答:10.(12梅州、河源)如图所示,粗细均匀的棒一端搁在地上,另一端与支点O 连接。

试作出地面对棒的支持力的力臂L 和棒所受重力G 的示意图。

答:11.(12菏泽)如图所示,用裁纸刀裁纸。

加在裁纸刀上的动力为F ,支点在O 点,请在图中画出其对应的动力臂L 。

答:12.(12兰州)如图所示的裁纸刀,O 为支点,画出动力F 的力臂L 。

答:如图 13.(12绥化)如图所示,请画出F 的力臂L答:14.(12哈尔滨)如图,工人用撬棍撬起石块,O 为支点。

(1)画出阻力F 2的力臂L 2。

(2)画出工人在A 点施加的最小动力F 1的示意图。

F L F l LF 1答:15.(12三明)请按要求完成下列作图:(3)在图中画出力F 1的力臂l 1。

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1.如图13所示,要把圆筒B 推上台阶。

请在图中画出最小推力F 。

2.如图,一块截面积为矩形ABCD 的均匀金属块重2000N ,它的长宽之比为4∶3,
将它置于水平地面上如图12所示,若在A 点用力F 抬起金属块的一端,则力F 至少 N 。

2、建筑工人使用如图 28 所示装置,将质量分布均匀的长方体水泥板 M 吊起后放人水中。

工人通过控制电碳徽 A 和电动机 B ,始终保持水泥板 M 所受拉力竖直向上。

当电动机 A 对绳的拉力为零时,电动机 A 对地面的压强为p 0;当水泥板 M 一端被竖直滑轮组拉起,另一端仍停在地面上,且水泥板 M 与水平地面成某角度时,电动机 A 对地面的压强为 p 1;当水泥板 M 被竖直滑轮组拉离地面时,电动机 A 对地面的压强为 p 2 ;当将水泥板 M 被悬挂着浸没在水中时,电动机 A 对地面的压强为 p 3。

已知:水泥板 M 的体积氏为 0.1m 3 ,
211p p p -=∆=5250Pa ,022p p p -=∆=10250Pa ,
033p p p -=∆=5250Pa ,不计绳重和轴摩擦.(g 取
10N /kg )求:
(1)竖直滑轮组中动滑轮的总重力G 动;
(2)水泥板 M 所受重力G M ;
(3)竖直滑轮组提拉水泥板 M 将其立起的过程中机械
效率η。

(结果保留两位有效数字)
A B
C D
4.一根不均匀的金属杆长AB =4m ,自重为G =4000N ,放在水平地面上。

如图27所示的滑轮组的绳子系在B 点,以A 端为支点,竖直向上提起它的B 端。

当人站在水平地面上,竖直向下用力拉绳端,使金属杆的B 端刚离开地面时,人对地面的压力为N 1,B 端受到的竖直向上的拉力为F 1,匀速略微向上提起金属杆过程中,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,滑轮组的机械效率保持不变为η1;当把该滑轮组的绳子系在金属杆的C 点,AC =3m ,仍以A 端为支点,匀速略微竖直向上拉起B 端,人对地面的压力为N 2时,C 点受到竖直向上的拉力为F 2,B 端恰好离开地面,这时滑轮组的机械效率为η2。

若人的体重为G 人=700N 且保持不变, N 1∶N 2 =12∶7,η1∶η2 =63∶64。

求:⑴动滑轮重
⑵金属杆的重心O 距A 端的距离。

5.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆,图22是栏杆的示意图。

栏杆全长AB =6m ,在栏杆的左端安装配重,使栏杆和配重总体的重心位于O 点。

栏杆的P 点安装转轴,转轴与支架C 连结,使栏杆能绕P 在竖直平面无摩擦转动,支架C 用两块木板做成,中间空隙可以容纳栏杆。

栏杆的B 端搁置在支架D 上,当支架D 上受到压力为F D 时,栏杆恰好在水平位置平衡。

当体重为G 人的管理人员双脚站在水平地面时,他对地面的压强是p 1;当他用力F 1竖直向下压A 端,使栏杆的B 端刚好离开支架,此时人双脚对地面的压强是p 2。

管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置,并靠在支架C 上。

火车要通过时,他要在A 端用力F 2使栏杆由竖直位置开始离开支架C ,使栏杆能顺时针转动直至栏杆B 端又搁置在支架D 上。

已知AP =OP =1m ,PE =2
3m ,O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ,p 1∶p 2=2∶1,栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。

求:(1)F D
(2)G 人
(3)F 2的最小值,此时F 2的方向。

(计算和结果可带根号)(6分)
O 图22 B
A 支架C 支架D P E A
B
C 图27。

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