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1、杠杆平衡的受力分析杠杆平衡的受力分析 一、阻力一定,判断动力的变化情况 1、l1不变,l2变化 例1、如图1所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用 于杠杆的力,在从A转动A/ 位置时,力F将 A、变大 B、变小 C、先变大,后变小 D、先变小,后变大 l1不分析:当杠杆在水平面以下上升到水平面上时,变,图1 l2增大,由F=l2G,F增大,当杠杆从水平面继续上升过程中,l2减小,所以F减小。 l12、l2不变,l1变化 例2、如图2所示,轻质杠杆OA的B点挂着一个重物,A端用细绳吊在圆环M下,此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合,那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中,绳对A
2、端的拉力大小将 A、保持不变 B、逐渐增大 C、逐渐减小 D、由大变小再变大 图2 MPoBA图12Q分析:当M点从P点滑至Q点的过程中,我们分两个过程分析,一是从P点滑至竖直位 置,动力臂l1逐渐增大,由F=l2G知F逐渐变小; l1二是从竖直位置到Q点,动力臂l1逐渐减小,所以F又逐渐增大。故选D。 3、l1与l2同时变化,但比值不变 例3、用右图3所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终竖直向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中,F的大小将 A、保持不变 B、逐渐变小 C、逐渐变大 D、先变大,后变小 分析:F始终竖直向下,与阻力作用线平行,分别作图3 出F与G的力臂l1和l2,构建
3、两个相似 B 三角形,可以看出, l1OB为=l2OA G 定值,由杠杆平衡条件,Fl1=Gl2,得F=l2G,所以,F大小不变。 l14、l1与l2同时变化 二、动力与阻力不变,动力臂与阻力臂变化 例4、如图5所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上, O为麦桔杆的中点这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆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 分析: 蚂蚁爬行的过程中麦桔杆始终保持乎衡,有G1l1图5 =G2l2,即G1v1t=G2v2t,所以G1v1=G2v2。故选C。