杠杆动态变化的分析典型例题讲解

杠杆动态变化的分析一、杠杆等值变化中的平衡问题•【例1】如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O为麦秸秆的中点．这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦秸秆在水平方向始终保持乎衡，则（）•A.两蚂蚁的质量一定相等•B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等•C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等•D.两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等C•〖变形1〗如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O为麦秸秆的中点。这时有两只质量不等的大肚皮蚂蚁在图示A、B位置，麦秸秆恰好在水平位置平衡。若两蚂蚁同时从A、B两点以相同的速度爬向O点，则麦秸秆（）•A．仍在水平位置平衡•B．不能平衡，右端下降•C．不能平衡，左端下降•D．条件不足，无法判断B•〖变形2〗如图所示，将一轻质薄木板从中点支起，左右两侧各有一支蜡烛，长短不同，此时薄木板恰好在水平位置静止。同时点燃两支蜡烛，若两支蜡烛燃烧速度相同，则过一会，薄木板（）•A．仍在水平位置平衡•B．不能平衡，右端下降•C．不能平衡，左端下降•D．条件不足，无法判断C二、杠杆转动过程中的各量变化分析【例2】如图为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动；伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列关于这个吊车的有关说法正确的是（）A．吊臂是一个省力杠杆B．使用这种吊车，好处是可以少做功C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小保持不变D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小D•【例3】小明为了在取书时不把书架弄乱，设计了一个“方便书架”，每本书都加上一个“铁支架”(如图甲所示)。小明取书时，作用在按压块上的力始终与按压块垂直，铁支架从图甲状态匀速转动到图乙状态的过程中，小明所用的力的大小_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。减小•【例4】图（a）是一台某种型号吊车的示意图，吊车自身的重力为G。为防止吊起过重的货物时向后翻倒，在吊起货物前，采取了如下措施：把位于吊车四周略比车身宽一点的前后两组支撑柱1、2放下，如图（b）所示。如果把整个吊车视为一个杠杆，那么在图示吊起重物的情形下，支撑柱放下前后相比较，吊车的重力G的力臂______。(填“变大”、“变小”或“不变”)变大三、杠杆的动态变化新题型•【例5】如图所示，绳子OO′悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码．重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是下列各图中哪一幅图（）B•【例6】小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计)，其照片如图所示．秤砣的质量m0为1kg，根据照片估算此杆秤最大测量值为___________kg；若要增大该杆秤的测量范围，可采用的方法________________________________（写一种方法）；已知秤杆上0．5kg和2．5kg的两根刻度线相距10cm，则秤钩连接点A与提钮O点的距离是__________cm．5可以增大秤砣质量m0、增大OB长度或将提纽O向右移5cm5•【例7】如图所示，均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O＇两个支点上。已知AO、O＇B长度均为0.25m。若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力20N；若把B端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力•Ａ．20NＢ．40NＣ．60NＤ．80NC•【例8】如图所示，重3N的甲物体和重12N的乙物体通过细线绕过定滑轮与丙物体连在一起，丙放在倾角为30°的光滑斜面上，整个装置处于静止状态．现将斜面变成粗糙的斜面，乙物体重量变为20N，其余不变，整个装置处于静止状态．则此时丙物体受到的摩擦力大小为________N．（不计绳重和滑轮处摩擦）8•【例9】某科学兴趣小组的同学利用羽毛球和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”．取三个相同的羽毛球，每个羽毛球的质量为m，并编号为甲、乙、丙，其中在乙羽毛球内固定3倍于羽毛球质量的小金属球，在丙羽毛球内固定8倍于羽毛球质量的小金属球．然后让它们从不同高度分别自由落下．并以竖直砖墙为背景，当进入竖直砖墙的区域时，用数码相机自动连续拍摄的方法记录羽毛球的运动过程.如图是其中的一段．•请根据图示回答下列问题：•（1）该小组在拍摄羽毛球的运动过程中，选择以竖直砖墙为背景的作用是______________________•（2）对于图中的这段运动过程．甲、乙、丙羽毛球所做的运动都是_________________运动．测量路程的标尺匀速直线•（3）对于图中的这段运动过程．乙羽毛球下落时受到空气阻力大小为_____________________；假设甲羽毛球下落的速度为v，则丙羽毛球下落的速度为_____________________；由此可以得出的实验结论是______________________________________________4mg3v羽毛球受到的空气阻力与速度平方成正比