内容正文:
第十章 机械与人
第1节 杠杆的平衡条件
1、 认识杠杆
(1) 定义:在物理学中,把在力的作用下能绕着 转动的硬棒称为杠杆。
(2) 杠杆的五要素:
①支点:杠杆绕着 的固定点,用字母O表示。
②动力:使杠杆 的力,用字母F1表示。
③阻力: 杠杆转动的力,用字母F2表示。
④动力臂:从 到 的距离,用字母l1表示。
⑤阻力臂:从 到 的距离,用字母l2表示。
(3) 画力臂的步骤
①确定杠杆的支点,用字母O表示;
②确定力的作用线;
③将力的作用线正向或反向延长,由支点向力的作用线的垂线,标出垂直符号;
④标出支点到垂足间的线段,写上字母l1或l2,该线段就是力臂,力臂常用虚线画出。
例1:如下图所示,这款图钉来自一位初中生的创意,翘起部分为我们预留出了施力空间,图钉作为杠杆,其支点是( )
A. A点
B. B点
C. C点
D. D点
例2:如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB。线段 表示力F的力臂。
(例二) (例三)
例3:如图所示,轻质杠杆OA处于静止状态,l2是力F2的力臂,请在图中画出力F1的力臂l1和力F2的示意图.
2、 杠杆的平衡条件
(1) 当杠杆在动力和阻力的作用下 时,杠杆就平衡了。
(2) 杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即 。
(3)
杠杆平衡条件还可以写成。
例1:如图所示,质量不计的木板AB处于水平位置平衡,且可绕O点无摩擦转动。OA=0.2m,OB=0.5m,在A端挂一个重3N的物体甲,另一重2.5N的小滑块乙在水平拉力作用下,以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动,在此过程中,甲对地面的压力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),小滑块在木板上水平滑动的时间为 s。
例2:如图所示,杠杆处于平衡状态,且每个钩码的质量