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第六章 力和机械 6.5 探究杠杆的平衡条件 (第2课时) 1 1. 应用杠杆平衡条件的计算。 2.了解杠杆的分类和应用。 3.杠杆的力和力臂作图。 2 1. 杠杆平衡条件的计算。 2.杠杆的种类及应用。 3 (1)利用杠杆平衡条件进行简单的计算: 在两个力和两个力臂这4个量中,已知其中3个,可求出第4个量。 由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,得 4 (2)杠杆平衡条件及转动的判断: 当F1L1=F2L2时,杠杆平衡;当F1L1≠F2L2时,杠杆 的平衡被破坏,原来静止的杠杆就要转动起来。 5 在如图所示的杠杆模型中,O为杠杆的支点,则: (1)F1的力臂长为多少? (2)F2的力臂长为多少? (3)若F1=300 N,为使杠杆平衡,F2的大小等于多少?(杠杆本身重力不计) 6 解:(1)(2)由图可知,F1的力臂L1=20 cm, F2的力臂L2=60 cm。 (3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得 300 N 20 cm=F2 60 cm 解得F2=100 N。 答:略。 7 [方法指导]力臂是支点到力的作用线的距离,从图中找出两力的力臂,知道F1的大小,利用杠杆平衡条件求F2的大小。 8 如图所示,独轮车和车内的煤的总质量为100 kg,其重力可视为作用于A点,车轴O为支点。将车把抬起时,作用在车把向上的力F1为多少?(g取10 N/kg) 解:独轮车和车内煤的总重力 G=mg=100 kg 10 N/kg=1 000 N 根据杠杆平衡条件F1L1 =F2L2得 F1 1 m=1 000 N 0.3 m 解得F1 =300 N。 答:略。 9 (1)根据杠杆平衡条件: ①若L1>L2 ,则F1<F2,是_杠杆(省力但费距离), 如瓶盖起子、撬棒、羊角锤等。 ②若L1<L2 ,则F1>F2,是_杠杆(费力但省距离), 如钓鱼竿、船桨、剪头发的剪刀等。 ③若L1=L2 ,则F1=F2,是_杠杆 (既不省力,也 不费力;既不省距离,也不费距离)。 (2)通过比较动力臂和阻力臂的大小,就可以判断杠杆 的类型。 省力 费力 等臂 10 家居用品中有很多被称为 “神器”的小工具,给生活带来了很多便利。如图所示,下列“神器”中属于费力杠杆的是 ( ) A 11 [方法指导]杠杆主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。 12 利用如图所示的轻质杠杆OB提升重物甲,动力竖直作用在B点,则杠杆OB ( ) A. 一定不是省力杠杆 B. 可能是费力杠杆 C. 一定是省力杠杆 D. 可能是等臂杠杆 C 13 画最小力: (1) 定点:找距离支点最远的点(题目一般会给出该作用 点); (2) 连线:连接支点和最远的点,该线段就是最长的动 力臂; (3) 定向:确定动力的方向,过动力的作用点,作该方 向与支点连线的垂线,并标上相应的字母。 14 如图所示,画出杠杆平衡时所受的最小动力F1以及其力臂L1。 15 [方法指导]重物对杠杆的拉力及其力臂不变,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,要想使动力最小,其力臂必须最大,从O点到杠杆的端点A的距离最大,为动力F1的最大力臂,过端点斜向上做OA的垂线段即为动力F1。 16 如图所示,O为杠杆AB的支点,A端挂一重物G,图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是 ( ) A. F1 B.F2 C.F3 D.F4 A 17 1.下列正常使用的杠杆中,属于省力杠杆的是 ( ) D 18 2.下面四款剪刀中,最适合剪裁硬物的是 ( ) A 19 3.男孩与女孩在玩跷跷板,板的重心在转轴处,两人在空中某处静止不动(如图),下列判断正确的是( ) A.跷跷板没有处于水平位置,所以此时杠杆没有平衡 B.比较力臂L1和L2,女孩质量大 C.类似于天平,男孩位置更低, 男孩质量大 D.两人在空中静止,男孩与女孩 质量一样大 B 20 4.在如图所示的杠杆中,要提起重物时最省力,必须 ( ) A. 沿F1方向施力 B.沿F2方向施力 C. 沿F3方向施力 D.都一样 B 21 5.如图所示,OA=AB=10 cm,重物G=20 N。不计杠杆自重,要使杠杆平衡,F=_N。若将重物向O点移动,要使杠杆仍然保持平衡,则F应_(选填“变大”“不变”或“变小”)。 10 变小 22 6.如果铁皮剪刀剪铁皮时动力是50 N,动力臂是80 cm,阻力臂是5 cm,则刀口受到的阻力为_N。若要更省力些,可以采用的办法是_。 800 增大动力臂 23 7.图甲是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把B点看作支点,此时夹子可近似看作_(选填“省力”“费