内容正文:
第25讲 简单机械--杠杆计算
1. 有质杠杆的计算
2. 多力臂多杠杆的计算
3. 杠杆的结合分析
一.杠杆的分类及受力分析
1.基础杠杆:
(1) 力在支点同侧:力指向杠杆两侧
(2) 力在支点两侧:力指向杠杆同侧
2.有质杠杆:杠杆自身的质量作为阻力影响,受力分析时以一端为支点,分析另一端的力。
3.多杠杆:在进行受力分析时发现一个杠杆的力在另一个杠杆有着相反的作用效果时,即为多个杠杆结合使用
4.多力臂:对于同一个杠杆,有着多个力共同作用得到一个平衡的效果,或原已平衡的杠杆动态分析
5.结合类杠杆:杠杆结合浮力进行受力分析,杠杆与压力压强结合,按照杠杆平衡原理和基础受力分析一起结合解题
考点一:有质杠杆的计算
【例1】身高相同的兄弟二人同用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示。则( )
A.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5
B.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9
C.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N
D.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400N
【例2】如图所示,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=BO,AC=OC。此时弹簧测力计乙的示数是6N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点,下列说法中正确的是( )
A.此时弹簧测力计乙的示数变小,大小是0N B.此时弹簧测力计乙的示数变小,大小是2N
C.此时弹簧测力计甲的示数变大,大小是18N
D.由于木条质量分布不均匀无法判断弹簧测力计甲、乙示数的变化
考点二:多力臂多杠杆的计算
【例1】如图所示是家用脚踏式垃圾桶的结构图,M为装垃圾时开盖用的脚踏板。关于杠杆MED和ABC,下列说法中正确的是( )
A.均为省力杠杆 B.均为费力杠杆 C.MED为省力杠杆 D.ABC为省力杠杆
【例2】一个600N重的成年人和一个小孩都过一道4m宽的水渠。成人从左岸到右岸,而小孩从水渠右岸到左岸,两岸各有一块3m长的坚实木板,他们想出了如图的方式过渠,请分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下,要使成年人和小孩都能平安过渠,小孩的体重不能轻于多少牛?( )
A.100N B.200N C.300N D.400N
考点三:杠杆的结合分析
【例1】如图是一款家用冰柜,其单品净质量32kg,上开门可以近似地看成是一个质地均匀的长方体,质量约3kg;外形尺寸如图所示。关于这款冰柜,以下描述错误的是( )
A.底部的四个轮子可以有效减小摩擦阻力,便于移动冰柜
B.打开上开门需要的最小力是15N
C.上开门可以看作省力杠杆
D.将冰柜沿水平方向推动1m,推力做的功一定是320J
【例2】小玲用均匀轻杆OABC在水中提拉起重物,其中O为支点,OA⊥AB,AB⊥BC,OA长2m,AB长3m,BC长2m,重物体积为。此时,小玲在C点施加一个大小恒为20N的力F,使杠杆在如图位置平衡,此状态下说法正确的是( )
A.重物浸没时所受浮力为1N B.A点处绳子的最大拉力为40N
C.小玲最多能抬起重60N的物体 D.无论小玲朝哪个方向拉,该杠杆都省力
1.如图所示,轻质木杆AC可以绕O点转动,AB:OB=4:1,A端挂着重为300N,底面积100cm2的物体G,当木杆在水平位置平衡时,物体G对水平地面的压强为104Pa,则在B点施加竖直向下的拉力的大小为( )
A.600N B.400N C.800N D.1200N
2.如图所示,长1m重2N的均匀木板放在水平桌面上,木板左端离桌面边沿4dm,其上方挂一诱饵,若一老鼠来偷吃此诱饵,沿木板向左端爬去,木板则可能会失去平衡,而使它落入桌子下面的水桶中。以下说法错误的是( )
A.如不掉落,1N重的老鼠最多爬到距桌面边沿2dm的地方
B.如不掉落,0.5N重的老鼠最多爬到距桌面边沿3dm的地方
C.此机关对0.4N重的老鼠没有影响
D.木板重力的力臂为1dm
3.如图所示,三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端悬挂在水平天花板上,相距为2L,现在C点悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点应施加的最小作用力为( )
A. B. C. D.
4.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶,油桶的高为40cm,底部直径为30cm,装满油后总重2000N,下列说法中错误的是( )
A.他用水平力没推动油桶,这时推力等于摩擦力
B.他用水平力没推动油桶,虽然用了力,但没移动距离,所以他对油桶没做功
C.油桶静止时,地面对油桶的支持力和