内容正文:
《杠杆》知识进阶
一、
动态平衡
分析力臂变化,从而得到力的变化情况。
1.力F始终垂直:F先变大,后变小
F,始终垂直于杠杆
↑F
FL-FLa
L,始终为杆长,不变
F2=G,始终不变
L2从斜向下、到水平、再到斜向上,先变大、再变小
∴.F先变大、后变小
说明:G的方向竖直向下,L2的最大值是在杠杆水平的时候!
2.力F始终水平:F1一直变大
:FL-FL
F
F2=G,始终不变
F
◆F
L2变大,L1变小
F一直变大
说明:
a.不能在水平位置平衡,因为水平时L0!
b.画力臂,找变化!
3.力F始终整直:F始终不变
F
F
F
F
FL=FLa
·R=G5
又,RIAOCD∽RIAOBA
上_0D=定值
L OA
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·E=G5=G
OD
OA
=定值
L
.F不变
二、动态变化
方法总结:
①利用极限法:
a.蜡烛燃烧类:看娜运行我燃完。
b.移动类:看谁先掉下去:看谁先到达支点。
c浮力类:设即液P水,密度大的那端下沉。
②证明分析:
a初始状态:FL=FL2
b.末状态:左侧F1(L1一L)
右侧F2(L2一L)
c比较大小:若左侧>右侧
则F1L>FL,即F1>F
d.杠杆不平衡,左端下沉
例1.浮力类
铝屋
铝
一水
已知:p水=1.0×103kg/m3,p=2.7×103kg/m3,pm=8.9×10kg/m3
初态:浸入水中前:杠杆平衡
未态:浸入水中后:B端下弧
方法1:证明分析
初态:p铝g铝·L1PmgP翻·L2台V铝L1>8例L2
末态:左侧(P铝gP铝一P水gV铝)L1P铝8铝L1一P水gV铝L1(大)一一小
右侧(PmgP舒一P水gV翻)L2PwgP翻L2一p水gP翻L2(小)一一大
所以,左侧<右侧,即右端下沉
方法2:极限法
设印液P帽,则浸入水后左端拉力为零,右端下沉
例2.移动类
2
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个F1
FAL>FAL
.F1(L+4L)>F1(L2+L)
左端下沉
极限法:小球先掉下去,大球端下沉
例3.蜡烛燃烧类
FL=FL
AF L>4F L
.(F1-4F)L<(F3-4F)L2
右端下沉
极限法:左边先燃完,右边下沉
三、杠杆最小力—找不变量
1.分析:FL=FL
在FL2一定的情况下,L1越大,F1越小
找最小力一整化找最长力臂
2.方法:
①找两点:支点、杠杆上离支点最远的点。
②画两线:两点之间连线,即力臂:作该连线的垂线,即力的作用线。
③确定力:力的方向,力的标识。(同侧异向,异侧同向)
F
G
G
例1
例2
例3
F
F
F2
F3
F
G
例4
例5
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以O2为支点,
F
有最小力F
向下按,支点为C
向上抬,支点为B,更省力
】
F
B
A
例6
例7
四、多支点问题
例1.相关数据如图上所标。
B
60cm
F1=60N
简析:
往上抬:以C为支点:FL=FL2
即:FBXLBC=-FX-LBC
2
1
1
F=B=2×B=2X60N=30N
2
往下放:以A为支点:FL1FL
24N×50cm-60N×20cm
杆保持水平:24N≤F≤30N
例2.AO-OB-0.25m,OO'-0.5m。若把B端竖直向上抬:Fmm100N。
A
B
G
若把B端竖直向下稍微压一点,至少需用力:300N。
简析:
抬:支点为O,BO·Fm=G·OC,则G=300N:
压:支点为O,B0'·F-G·O'C,则Fm=300。
例3.不均匀木条AB,G24N,AO=BO,AC=OC。甲盘在A端,乙盘在B端,甲称示数为6N。
C
0
称甲
称乙
移动甲盘放在C点下,此时托盘乙的示数为16N。
简析:
个F,=6N
D
1
初:
B(支点)BD=二OB
2
G=24N
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个F=?
F2·CB=G·DC
末:ACO
24N×2=16N
(支点)
=G.DC
CB
3
G=24N
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