题目内容

10.在图中,轻质杠杆AB在图示位置静止.画出:
(1)杠杆AB受到的阻力及其力臂L2
(2)作用在A端点的最小力F及其力臂L1

分析 (1)杠杆AB受到的阻力即重物G对杠杆的拉力,方向竖直向下,作用点在杠杆上,按照力的示意图的画法画出阻力,然后从支点向阻力的作用线引垂线段,即为其力臂;
(2)使用杠杆时,若阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越省力;因此解答此题,只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可.

解答 解:(1)杠杆AB受到的阻力即重物G对杠杆的拉力,方向竖直向下,作用点在杠杆上,过阻力的作用线,沿阻力的方向画一条有向线段,即为其阻力示意图;
反向延长阻力的作用线,然后从支点O 向阻力的作用线引垂线段,即为其力臂;
(2)使杠杆AB静止时所用最小力的作用点和方向如图所示.在A点用力,用力方向与0A垂直,这样动力臂最长(等于OA),最省力,如图所示:

点评 此题考查力的示意图、力臂的画法,同时考查杠杆中最小力的问题,杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
②连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
④根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向.

练习册系列答案
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18.同学们在实验室进行“探究杠杆的平衡条件”的实验,所用杠杆上相邻线间距均为5cm,实验中使用的钩码每个重0.5N.

(1)实验前,小宏发现杠杆如图甲所示,左端偏高,右端偏低.他应将平衡螺母向左调节,使杠杆水平平衡后再进行实验.
(2)图乙是小宏某次实验的情景,请你把弹簧测力计的示数填入表中.
实验序号动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm
M201.510
(3)本次实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是弹簧测力计倾斜拉杠杆,动力臂不是动力作用点到支点的距离,不等于20cm.
(4)第二小组的同学获得的数据如下表所示:
动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm
4554
他们得出的结论是:“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,你认为他们的实验存在什么问题?根据一次实验,得出的实验结论不具有普遍性.
(5)第三小组同学猜测:在阻力和阻力臂保持不变的条件下,当杠杆平衡时动力跟动力臂之间有一定的关系.为研究此关系,他们进行了一系列的实验,并记录了如下表所示的实验数据,归纳出实验结论:使用杠杆,当阻力和阻力臂相同时,动力臂越长越省力.
阻力/N222222
动力/N1264321.5
阻力臂/cm181818181818
动力臂/cm369121824
(6)在本次实验后的交流活动中,老师提出了这样一个问题:杠杆如图丙所示处于平衡状态,此时若在杠杆两端钩码下再各加挂一个相同的钩码,放手后会观察到什么现象?
答:杠杆将沿逆(填“顺”或“逆”)时针方向转动,你做出判断的理由是左边的力和力臂的乘积大.

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