内容正文:
物 理
八年级下册 HY
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第六章 力和机械
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大招专
题3
动态杠杆
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难关
母题学大招1 杠杆不转,力F在转
1.【2024山东枣庄期末】如图,在轻质杠杆 的中点悬挂一个
重物,在端施加一个拉力,逆时针缓慢改变拉力 的方向到图
示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,下列说法
正确的是( )
D
A.力变大 B.力 先变大后变小
C.力和它的力臂的乘积先变大后变小 D.力 和它的力臂的乘积始终保持不变
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【解析】根据杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小。
由图可知,是最长的动力臂,此时最小动力方向垂直 向上,因此在A端施加一
个拉力,逆时针缓慢改变拉力 的方向到图示虚线的位置,动力臂先变长后变短,
所以力先变小后变大,故 错误。由题可知,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡
条件可知,动力和动力臂的乘积不变,即力 和它的力臂的乘积不变,故C错误,D
正确。故选D。
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关键点拨
根据杠杆平衡条件 分析动力和它的力臂的变化情况。
大招解读 杠杆不转,力F在转
根据杠杆平衡条件可知,,力沿弧线从运动到的过程中重力 不变,
即阻力不变,阻力臂也是不变的,即是不变的;要想判断 的大小怎么变,只需
看的力臂怎么变;当力与杠杆垂直时,力臂达到最大值(即杆长 ,此时力
最小。
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子题练变式 力臂不在杠杆上
2.【2024上海期末,中】如图为可绕点转动的杠杆 ,
在点悬挂一重物,点施加一个竖直向下的拉力 使杠杆
平衡。保持杠杆在原来的位置静止不动,使拉力的方向从
图示位置,绕 点沿虚线转动,则( )
B
A.逆时针转动,先变大后变小 B.逆时针转动, 逐渐变大
C.顺时针转动,先变大后变小 D.顺时针转动, 逐渐变大
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【解析】如图所示,连接,此时 是最长动力臂;已知阻
力(物重)不变,阻力臂不变;由杠杆平衡条件
可知,在和 不变的情况下,动力臂越长越
关键点拨
过支点作到力的作用线的垂线,垂线段即为对应力的力臂。根据杠杆平衡条件“动
力×动力臂 阻力×阻力臂”,分析力臂的变化可知力的变化。
省力,因此以为动力臂时,动力 最小;由图可知,当拉力从题图所示位置沿顺
时针方向转动时,力 先变小后变大,当拉力从题图所示位置沿逆时针方向转动时,
力 变大。故选B。
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大招解读 杠杆转动,力F不转
(1)力 始终与杠杆垂直
杠杆在转动过程中,不变,先变大再变小,不变,由可知, 先变大后
变小。
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(2)力 始终在水平方向上
杠杆由图示位置转至水平位置时,增大,减小,由知, 变大。
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母题学大招2 杠杆转动,力F不转
3.【2024江苏常州期末,中】如图所示,轻质杠杆 的中点处悬
挂重为的物体,在端施加一个竖直向上的力 ,杠杆在水
平位置平衡,则力的大小为____。保持的方向始终与 垂直,
将杠杆从水平位置匀速提升到虚线位置的过程中,力 的力臂将
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不变
变小
______(填“变大”“变小”或“不变”,下同),力 的大小将______。
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【解析】轻质杠杆的中点处悬挂重为 的物体,杠杆在水平位置平衡,动力
臂与阻力臂的关系为,由杠杆平衡条件可知,,则力 的大小
为 ;将杠杆从水平位置匀速提升到图中虚线位置的过程
中,保持的方向始终与垂直,则动力的力臂都是 ,即动力臂不变,阻力等
于物体的重力,阻力不变,此过程中,阻力臂会变小,所以根据杠杆平衡条件可知
动力 会变小。
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关键点拨
杠杆平衡的动态问题首先要确定五要素中不变的要素,利用杠杆平衡条件列出变化
的要素之间的关系,再判断具体的力和力臂的变化情况。
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子题练变式 动力方向水平不变
4.【2024江苏扬州质检,中】如图所示,重为 的均匀木棒竖
直悬于点,在其下端施加一水平拉力 ,让木棒缓慢转到图中
虚线所示位置,在转动过程中,木棒重力的力臂______,拉力
的力臂______,拉力 的大小______。(均填“变小”“变大”
或“不变”)
变大
变小
变大
【解析】阻力为木棒的重力,在杠杆转动过程中,重力大小不变,木棒在竖直位置
时,重力的力臂为0,转到虚线位置过程中,重力力臂变大, 的力臂变小,根据杠
杆平衡条件可得,阻力与阻力臂的乘积增大,而动力臂变小,所以动力逐渐变大。
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子题练变式 杠杆和力都不转动的动态问题
5.【2023江苏南通一模】如图,小车从轻质杠杆的 点开
始匀速向右运动,在 端竖直向上的方向系一根不可伸缩的
细绳使杠杆始终水平平衡。下列表示小车与点间的距离 和
D
A. B. C. D.
细绳的拉力随时间 变化的关系图线中,可能正确的是 ( )
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【解析】小车与B点间的距离,由于 是一个定值,小车的速度不变,
则随的增大而减小,且图线是一条直线,故 错误;杠杆始终水平平衡,根
据杠杆平衡条件可知,,则,和 保持不变,
所以图线为一条直线,由于小车从A点开始运动,所以时 不为零,故D正
确,C错误。
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