杠杆平衡条件的应用

1杠杆平衡条件的应用1．定量计算根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2公式中一共有四个物理量，已知其中的三个量，就可以求第四个量。运用该公式计算时注意：①要准确地画出杠杆的示意图；②单位统一（即F1与F2、L1和L2的单位要相同）。【练一练】（1）密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子AOB伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物P是，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是多少？（2）小兰和爸爸玩跷跷板，已知小兰和爸爸的体重分别是400N和800N，小兰站在距离支点2m的一侧，则爸爸站在距离支点多远处才能使木板水平平衡？（3）小明的家在农村，暑假期间他会帮家里干一些力所能及的农活。一天傍晚他去晒场把稻谷挑回家。扁担长1.61m,前筐重200N,后筐重150N,问小明要平衡地挑起这担稻谷,他的肩膀距离扁担的前端应该是多少cm?(4)大李和小李用长是1.8m的扁担抬重600N的重物,若大李要承担三分之二的重量,则重物应挂在距大李多远处?小李大李2．判断杠杆的种类根据杠杆平衡条件：(1)若L1L2则F1F2杠杆是省力杠杆；（省力但费距离）（2）若L1L2则F1F2杠杆是费力杠杆；（费力但省距离）（3）若L1=L2则F1=F2杠杆是等臂杠杆。（既不省力，也不费力；既不省距离，也不费距离。）即通过比较动力臂和阻力臂的大小，就可以判断杠杆的类型。P2【练一练】(1)下列杠杆①羊角锤②扳手③筷子④钳子⑤理发剪刀⑥铁皮剪刀⑦镊子⑧笤帚⑨试管夹夹住试管⑩捏开试管夹(11)铡刀(12)汽车的脚踏板(13)起重机的起重臂（14）用前臂托起重物省力杠杆有费力杠杆有(只填序号)(2)如图是家用脚踏式垃圾桶的结构图,F为装垃圾时开盖用的脚踏板.该装置中,属杠杆部分的有(填字母),省力杠杆是.3．判断杠杆在力的作用下能否保持平衡（1）若F1L1=F2L2则杠杆能保持平衡；（2）若F1L1≠F2L2则杠杆不能保持平衡，杠杆将向力与力臂的乘积较大的方向转动。对于处于平衡状态的非等臂杠杆，①保持力臂不变，若使F1和F2增大或减小相同的量，杠杆不能保持平衡（力增加相同的量，杠杆将向力臂大的力的方向转动；反之，向力臂较小的力的方向转动）②若保持力不变，使L1和L2增大或减小相同的量，杠杆也不能保持平衡（力臂增加相同的量，杠杆将向力较大的力的方向转动；反之，向力较小的力的方向转动）【练一练】(1)如图,轻质杠杆上挂着7个相同的钩码,这时杠杆恰好平衡.若杠杆的两端再同时增挂一个相同的钩码,则杠杆将会()A．左端下降B．右端下降C．杠杆仍然平衡D．条件不足,无法判断(2)不等臂杠杆在动力和阻力作用下,已处于平衡状态,采用下列方法不能使杠杆保持平衡的是()A．在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的中点，但不通过支点B．在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的支点C．使动力和阻力同时减小到原来的一半D．使力臂同时变为原来的2倍（3）如图，体积相同的铁块和铝块挂在杠杆的两端，O杠杆处于平衡状态，现将铁块和铝块同时浸没到水中，杠杆将（）A．左端下降B．右端下降C．杠杆仍然平衡D．条件不足,无法判断（4）上题中，若将铝块换成一个体积较小的铁块，情况会如何？（5）细线下悬挂一个粗细均匀的木条，木条处于平衡状态，若从左端截下四分之一后，再将截下的木块叠放在左边的木条上则杠杆将。（6）细线下悬挂一个粗细均匀的铁丝，铁丝处于平衡状态，若将支点右侧的铁丝向下弯曲，则铁丝将。铝铁3（图6）4．分析动力F1的变化情况根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，F1=F2L2/L1。即F1与F2、L2成正比，与L1成反比。据此，可分析杠杆在工作的过程中F1是否变化、如何变化（增大或减小）。想一想：在使用杠杆时，若阻力不变，要使杠杆较省力，可采取哪些措施？【练一练】（1）如图1，地面上有一根两头粗细不同的木头，现用竖直向上的力F将木头抬起，在抬起的过程中，力F的大小（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．先增后减F想一想：若保持力F的方向始终与木头垂直呢？（2）如图2所示，要使杠杆在水平位置处于平衡状态，作用在A处的力沿（填字母）方向最省力，力的大小是NGCDO（图1）EOBAA600NBF（图2）（图3）（3）如图3，杠杆OB的中点A处挂一重物G，在杠杆的B端施加一个方向始终保持．．水平．．的力F，在使杠杆从如图位置缓缓抬到水平位置的过程中，力F会（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．先变大，后变小（4）上题中，若在抬起的过程中，力F保持与OB垂直呢，情况会如何？（5）如图4所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO=60cm，ＯＢ＝４０ｃｍ，BC=30cm，A端所挂重物G=50N，为使杠杆在图示位置平衡，需在C处施加一个力AO①为使用力最小，这个力的方向如何？试在图上画出该力的示意图②计算该力的大小C（图4）（6）园艺师傅使用如图5所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）A．减小阻力B．增大动力臂，从而更省力C．减小阻力臂，从而更省力D．更省距离（7）如图6，一位农民用棒挑着重物扛在肩上行走，他胳膊所用的力物重（填“大于、小于或等于”）要使胳膊使用的力减小些，可采用的方法是。GG4综合练习1．某同学分别用如图7所示的（a）、（b）两种方法挑着同一个物体行走，（a）图中肩受到的压力_______（b）图中受到的压力；（a）图中手施加的动力________（b）图中手施加的动力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。2．如图8所示的羊角锤在使用时相当于一个杠杆。请你画出动力F的力臂，并用L表示。3．如图9所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1。4．如图10所示，人的手臂相当于一个杠杆，它的支点在O点。请画出图中铅球对手的作用力F的力臂L。图9图105.如右图，一圆柱形油桶，重900N，油桶的底面直径0.6m,AF高0.8m,现在A处施加一个力F,欲将其推倒.(1)若沿水平方向用力,需用多大的力?A(2)沿什么方向用力最小,画出该力的示意图,并计算该力的大小?6.某工厂要把质量为150kg直径为60cm的汽油桶用人力把它从室外滚至室内,进门时遇到一级高20cm的台阶,工人师傅要把这只油桶翻上这一台阶至少要用多大的力?L1OBF2图8