内容正文:
杠杆动态平衡
1、杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
写成公式F1l1=F2l2
2、杠杆的再平衡
杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等。
判断方法一:比较末状态时力和力臂的乘积是否相等:若相等则继续平衡;若不相等,哪端乘积大,哪端下沉,另一端上升。
判断方法二:直接比较两端力和力臂的乘积的减小量或增加量是否相等而判断。
注意:若力臂的关系未知,则可通过杠杆的初始状态的平衡关系来确定。
3、杠杆的动态平衡
(1)力不变改变力臂
当力臂减小相同的长度时,力小的那一端下沉;
∵F1l1=F2l2(l1>l2)
∴F1<F2
F1(l1-l0)=F1l1-F1l0;F2(l2-l0)=F2l2-F2l0
∵F1l0<F2l0
∴F1l1-F1l0>F2l2-F2l0
即:F1(l1+l0)>F2(l2+l0)
当力臂增大相同的长度时,力大的那一端下沉;
∵F1l1=F2l2(l1>l2)
∴F1<F2
F1(l1+l0)=F1l1+F1l0;F2(l2+l0)=F2l2+F2l0
∵F1l0<F2l0
∴F1l1+F1l0<F2l2+F2l0
即:F1(l1+l0)<F2(l2+l0)
力臂成比例增减的时候杠杆仍然平衡。
∵F1l1=F2l2
F1nl1=n F1l1
F2nl2=nF2l2
∴F1nl1=F2nl2
(顺口溜:近小大,远大大,比例增减无变化)
(2)力臂不变改变力
当增大相同的力时,力臂大的那一端下沉;
∵F1l1=F2l2(l1>l2)
∴F1<F2
(F1+F0)l1=F1l1+F0l1;(F2+F0)l2=F2l2+F0l2
∵F0l1>F0l2
∴F1l1+F0l1>F2l2+F0l2
即:(F1+F0)l1>(F2+F0)l2
当减小相同的力时,力臂小的那一端下沉;
∵F1l1=F2l2(l1>l2)
∴F1<F2
(F1-F0)l1=F1l1-F0l1;(F2-F0)l2=F2l2-F0l2
∵F0l1>F0l2
∴F1l1-F0l1<F2l2-F0l2
即:(F1-F0)l1<(F2-F0)l2
力的大小成比例增减时杠杆仍然平衡。
∵F1l1=F2l2
nF1l1=n F1l1
nF2l2=nF2l2
∴nF1l1=nF2l2
(顺口溜:增大大,减小大,比例增减无变化)
例题:
1、(2019重庆B)如图,在“探究杠杆平衡条件”