如何分析杠杆转动过程中动力大小的变化
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动力臂:随着物体上升,支点到F所在直线
的距离就小;
阻力臂:随着杠杆接近水平,力臂逐渐变成杠杆长的一半(物体在中点)。
分析不能发现F的力臂逐渐减小且物体对杠杆拉力即重力的力臂会变
大。然而重力的大小不变,根据杠杆平衡条件可解出,F逐渐变大。解释到这,同学们应该知道正确的答案是选择A。
(3)F始终竖直向上。
方法同上。
例:杠杆OA可绕支点O自由转动,B
处挂一重物G,A处有一竖直向上的力
作用力F,如图所示,当杠杆OA和墙
壁之间的夹角θ逐渐增大时,为保持杠
杆平衡,则拉力F的大小将_____,F____G(填“>”、“<”或“=”)。
假若同学们没有学过相似三角形,根据B为OA的中点,并且BE//AF,可知道E为OF的中点,那么BE为三角形AOF的中位线。根据中位线,知道BE为AF的一半,无论转到哪个位置都有这个关系,所以F也始终为重力的二分之一,由此可知道竖直向上拉的时候F大小是不变的。
方法提炼:抓住不便量,分析可变量。
1、弄清动力阻力的方向。
2、画出动力臂和阻力臂。
3、判断出动力的变化情况。
另一题型,例:一根直杆可以绕O点转动,在直
杆的中点挂一个重为G的重物,在杆的另一端施加一个力F,如图9所示,在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中,为使直杆保持在图示位置平衡,则拉力F的变化情况是()
A、先变大,后变小
B、一直变小
C、先变小,后变大
D、一直变大
同学们是否能看出这道题与上述体型的区别?上述的力方向都是不变的,转动的是杠杆,现在杠杆是保持静止的,转动的是了力。
认真的分析一下,相信你也能找到正确的答案是C。当力与杠杆垂直时候是最小的,所以力从现在图9的水平方向转动到与杠杆垂直时候,力变到最小,之后又变大。