专题四杠杆动态变化与平衡分析计算
知识点01杠杆的动态平衡问题变化
根据杠杆的平衡条件FL=FL可分析出
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①当力的大小不变(如重力)方向改变时,得出另一个力的影响。
②当力的方向不变(如垂直的力)大小改变时,得出另一个力的影响。
【即学即练1】(2019九上·宁波月考)如图所示,O为杠杆的支点,为了提高重物P,用
一个跟杠杆保持垂直的力使杠杆由竖直位置转动到水平位置,在这个过程中()
A.杠杆始终是省力的B.杠杆始终是费力的
C.先是省力的,后是费力的D.先是费力的,后是省力的
【即学即练2】(2020·富阳模拟)如图所示,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA的中
点处挂一个G=10N的重物,杠杆重力及摩擦均不计。若加在B点的动力F使OA在水平
甲
位置保持静止,如图甲所示,那么,该杠杆________(选填“一定”或“不一定”)是省力杠
杆;若动力F始终与OA垂直,将杠杆由水平位置匀速向上提升重物,如图乙所示,动力
乙
F的大小变化是________(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”);
乙
若动力F由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向,在此过程中OA始终保
丙
持水平静止,如图丙所示,请在答题卷上画出动力F随时间t的变化趋势________。
丙
知识点02杠杆的最小力问题
做此类题,必须先找准杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂,以及各力臂的变化,此类题
只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行判断。
【即学即练3】如图,圆柱形物体重力为G、横截面积是半径为R的圆,要从高度为0.5R
的台面上滚过去,请画出最省力的作用点和力方向________;此时力F和G的关系是:
________。
【即学即练】(2020九上·西湖期中)如图所示,一根粗细均匀的轻质杠杆AOBC按图水
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平放置(支点在O点),其各段的长度关系为AO:BO:BC=4:3:4,重量为G的物体竖直悬挂
在A点,
(1)请在图上画出使杠杆水平平衡的最小力的示意图。
(2)请根据杠杆平衡条件分析,(1)中最小力F=________G。
(3)若考虑到粗细均匀杠杆的实际重力存在,则(2)中最小力的实际大小F实________
(“大于”、“等于”、“小于”)F。
知识点03杠杆能否再次平衡
根据杠杆平衡条件得到:;
当两个物体力改变时(如浮力),左边:
;
右边:
;
再根据原来的平衡判断左右是否有新的平衡
同理当两个物体力臂改变时(如左右同时移动),建立左右新的等式判断是否平衡即可
【即学即练5】(2019·杭州模拟)小华在做实验时提出了如图所示两个模型,两杠杆均处
于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的实心物体,乙杠杆上平衡的是两
个体积相同但密度不同的实心物体,若将它们都浸没在水中,则两杠杆将()
A.仍保持平衡B.都失去平衡C.甲仍保持平衡,乙失去平衡D.甲失去平衡,乙仍保持平衡
【即学即练6】(2019九上·余杭期中)材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两
端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态.如果将甲、乙物体(不溶于水)
浸没于水中,杠杆将会()
A.A端下沉B.B端下沉C.仍保持平衡D.无法确定
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