甘肅省中考物理 微專題四 動態(tài)杠桿.doc

微專題四動態(tài)杠桿一、最小力問題此類問題中“阻力阻力臂”為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到：在杠桿上找一點(diǎn)(動力作用點(diǎn))，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；動力方向應(yīng)該是過該點(diǎn)且與該連線垂直的方向【例1】(2014，衢州)如圖所示，杠桿oab能繞o點(diǎn)轉(zhuǎn)動，在a點(diǎn)掛一重物g，為保持杠桿在水平位置平衡，在b點(diǎn)分別作用的四個力中最小的是()af1bf2cf3df4【解析】由圖可知，動力f3與ob垂直，則動力f3對應(yīng)的動力臂就是ob，它是最長的動力臂由杠桿平衡條件f1l1f2l2可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動力臂越長則動力越小因?yàn)閒3對應(yīng)的動力臂最長，所以f3最小，故選c.【答案】c【對應(yīng)練習(xí)】1(2015，平?jīng)?如圖所示在用羊角錘拔釘子時，若o為支點(diǎn)，畫出在a點(diǎn)施加的最小力f的示意圖及其力臂l.解：第1題圖第2題圖2(2015，襄陽)如圖，在b端加一最小的力fb，使杠桿平衡，畫出此力的方向，并畫出fa的力臂3(2015，達(dá)州)如圖是一輕質(zhì)杠桿，o是支點(diǎn)，為了使杠桿在此位置平衡，請畫出在a點(diǎn)所施加的最小動力f及其力臂l.二、力或力臂變化問題利用杠桿平衡條件f1l1f2l2和控制變量法，抓住不變量，分析變量之間的關(guān)系【例2】(2015，玉林)如圖所示，重力為g的均勻木棒豎直懸于o點(diǎn)，在其下端施一始終垂直于棒的拉力f，讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置，在轉(zhuǎn)動的過程中()a動力臂逐漸變大 b阻力臂逐漸變大c動力f保持不變 d動力f逐漸減小【解析】由圖示可知，木棒是一個杠桿，力f是動力，力f始終垂直與木棒，則木棒的長度是動力臂，木棒長度保持不變，動力臂保持不變，a錯誤；木棒的重力是阻力，阻力大小不變，木棒在豎直位置時，重力的力臂為o，轉(zhuǎn)過角后，重力力臂(阻力臂)逐漸增大，b正確；已知阻力不變、阻力臂變大、動力臂不變，由杠桿平衡條件可知，動力f逐漸增大，cd錯誤，故選b.【答案】b【對應(yīng)練習(xí)】4(2014，煙臺)如圖所示，一根質(zhì)地均勻的木桿可繞o點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，在木桿的右端施加一個始終垂直于桿的作用力f，使桿從oa位置勻速轉(zhuǎn)到ob位置的過程中，力f的大小將( c )a一直變大 b一直變小c先變大，后變小 d先變小，后變大第4題圖第5題圖5(2015，黑龍江)如圖所示的杠桿(自重和摩擦不計(jì))，o為支點(diǎn)，a處掛一重為100n的物體，為保證杠桿在水平方向平衡，在中點(diǎn)b處沿_f2_(選填“f”“f1”或“f2”)方向施加一個最小的力為_200_n.6(2014，泰安)如圖為吊車從圖示位置向上起吊貨物的工作示意圖，利用伸縮撐桿可使吊臂繞o點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動，伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時伸縮撐桿對吊臂的支持力始終與吊臂垂直下列說法正確的是( b )a勻速緩慢頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力大小保持不變b勻速緩慢頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小c勻速緩慢頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變大d吊臂是一個省力杠桿三、再平衡問題杠桿再平衡的問題，實(shí)際上就是判斷杠桿在發(fā)生變化前后，力和力臂的乘積是否相等，乘積大的一端下降，乘積小的一端上升【例3】(涼山中考)如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體a和b同時向靠近支點(diǎn)的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是()a杠桿仍能平衡b杠桿不能平衡，左端下沉c杠桿不能平衡，右端下沉d無法判斷【解析】如圖所示，開始杠桿處于平衡狀態(tài)，根據(jù)杠桿的平衡條件有：gaoagbob，oagb.設(shè)a、b同時向支點(diǎn)o移動了相同的距離l，則ga(oal)gaoagal，gb(obl)gbobgbl，由gagb可知galgbl，gaoagalgbobgbl，即ga(oal)gb(obl)，故杠桿不平衡，右端下沉【答案】c【對應(yīng)練習(xí)】7(2015，金華)小柯在測量某鐵塊的重力時，發(fā)現(xiàn)鐵塊的重力超出了彈簧測力計(jì)的量程，一時又找不到其它測量工具，為了測出該鐵塊的重力，他找來木棒、細(xì)鐵絲等物品進(jìn)行如下改進(jìn)：步驟一：將細(xì)線系在木棒的a位置，在木棒的左端繞上適量細(xì)鐵絲，使木棒處于水平位置平衡，如圖甲；步驟二：用手指勾住彈簧測力計(jì)的b處，對彈簧測力計(jì)進(jìn)行調(diào)零，如圖乙；步驟三：在木棒左端掛上鐵塊，右端用彈簧測力計(jì)豎直向下拉，如圖丙(1)步驟一中“在木棒左端繞上適量的細(xì)鐵絲，使木棒處于水平位置平衡”是為了防止_木棒自身重力_對測量結(jié)果的影響(2)步驟三中，當(dāng)木棒處于水平位置平衡時，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖丁所示，則該鐵塊的重力是_6.6_牛8(2015，揚(yáng)州)“低頭族”長時間低頭看手機(jī)，會引起頸部肌肉損傷當(dāng)頭顱為豎直狀態(tài)時，頸部肌肉的拉力為零，當(dāng)頭顱低下時，頸部肌肉會產(chǎn)生一定的拉力為了研究頸部肌肉的拉力與低頭角度大小的關(guān)系，我們可以建立一個頭顱模型來模擬實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，把人的頸椎簡化成一個支點(diǎn)o，用1kg的頭顱模型在重力作用下繞著這個支點(diǎn)o轉(zhuǎn)動，a點(diǎn)為頭顱模型的重心，b點(diǎn)為肌肉拉力的作用點(diǎn)將細(xì)線的一端固定在b點(diǎn)，用彈簧測力計(jì)拉著細(xì)線模擬測量肌肉的拉力，頭顱模型在轉(zhuǎn)動過程中，細(xì)線拉力的方向始終垂直于ob，如圖乙所示，讓頭顱模型從豎直狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動，通過實(shí)驗(yàn)記錄出低頭角度及細(xì)線拉力f的數(shù)據(jù)，如下表：低頭角度/015304560細(xì)線拉力f/n07.314.020.225.0(1)設(shè)頭顱質(zhì)量為8kg，當(dāng)?shù)皖^角度為60時，頸部肌肉實(shí)際承受的拉力是_200_n.(2)在圖乙中畫出細(xì)