杠杆上的“最小力”的问题

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顶兴学校九年级四班物理考试资料(卷)

杠杆常见题型复习及练习【三】

六、杠杆上的“最小力”的问题

思路:求作最小动力问题,就是转化为找最长力臂问题。找最长力臂,一般分以下情况:总结、为了使动力臂最长,施加的动力必须具备两个条件:

⑴动力的作用点在杠杆上距支点最远处;

⑵动力方向应垂直于支点和动力作用点的连线。

方法如下:(1)在动力的作用点明确的情况下,就是以支点到力的作用点的连线作为力臂,这个力臂最长,过力的作用点作力臂的垂线,正确确定力的方向从而作出最小的力;

(2)在动力作用点未明确规定时,首先应找出距支点最远的点作为动力作用点,然后再按(1)的步骤完成;

一.明确作用点

1 如图所示,在A点作出使杠杆平衡的最小力的示意图。

2 如图所示,在弯曲杠杆A端吊一重物G,要想在B端加一最小的力F,使AO(O为支点)保持水平平衡,试画出此力的方向和力臂。

3 如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。

【提示:根据杠杆平衡条件,在阻力、阻力臂一定的情况下,为使动力最小,关键是找到“最长的动力臂”,而这三道题目动力作用点已明确,连接支点和动力作用点,这就是最长的动力臂,再作出“最长动力臂”的垂线即“最小动力”。但要注意力的方向,必须遵守原则:动力和阻力使杠杆向相反的方向转动】

二、动力作用点未明确

例;画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。

分析:本题最常见的错误答案是把A点看作动力的作用点。思维的误区就在于作用在杠

杠上的两个力必须分居在支点两侧。

根据满足最小力的条件可知:在杠杆上离支点O最远的

点是点B,因次OB才是最长的动力臂。最小力的作用线与

OB垂直,已知阻力使杠杆作顺时针转动,则现在施加的动

力应使杠杆作逆时针转动,应指向右上方。

练习;如图所示,王师傅想用最省力的方法把—个油桶推上台阶,请在图中画出这个力的

示意图。

三、支点未定

例、如下图所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端A是动力作用点。

(1)在图中标出:当动力方向向上时,杠杆支点a;当动力方向向下时,杠杆支点b。

(2)在杠杆上画出撬动石块动力最小时的方向。

综合练习、

1、如右上图所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂L。

2、一根重100牛顿的均匀直铁棒放在水平地面上,抬起一端所需最小的力是

3、当自行车脚踏板转到什么位置时,用力蹬下的效果最好()

A.如果只向下用力,在水平位置 B.如果只向下用力,在竖直位置

C.如果只向下用力,在任何位置 D.如果只向下用力,在与水平成45o角的位置

4、如图所示,用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块.若

撬棒C点受到石块的压力是1500N,且AB=1.5m,BC=0.3m,

CD=0.2m,则要撬动石块所用的力应不小于(提示:注意考虑

作用在A点动力的方向)

5如图所示,要使杠杆处于平衡状态,在A点分别作用的四个力中,最小的是

6.(2010黑龙江鸡西)在电视剧《三国》中,有这样一个情景:一群士兵用力拉动一个杠杆,会将石块抛向敌方阵营。它是一个杠杆。要把石块抛出去,图中作用在A点

的力沿 方向最小(填a 、b 或c )。

7、如图所示,AOB 为轻质杠杆,O 为支点,OA =OB ,在杠杆的B 端挂一重20N 的物体,要使杠杆在图示位置平衡,则在A 端施加的力F 至少为 N 。并把这个力的作用线在图上画出。

8

、如图所示,O 为杠杆AC 的支点,在B 处挂一个物体,AO =OB =BC ,为使杠杆在图示位置平

衡,画出施加在杠杆上最小动力F 1的力臂l 1,并画出F 1的作用线。

杠杆综合练习 1、一根杠杆的阻力臂是动力臂的5倍,当杠杆平衡时,若动力是20N ,则阻力为

N ,它是一种

杠杆(填杠杆的类型).

2、以下:①钢丝钳;②镊子取砝码;③扳手;④扫帚扫地;⑤钩鱼杆;⑥瓶盖起子.⑦做

“仰卧起坐”运动⑧用扳手拧紧螺母,⑨钢丝钳在正确使用情况下属于省力杠杆的是

3、如图所示,杠杆上分别放着质量不相等的两个球,杠杆在水平位置平衡,如果两球以相同速度同时匀速向支点移动,则杠杆( )

A .仍能平衡

B .不能平衡,大球那端下沉

C .不能平衡,小球那端下沉

D .无法判断

4.(06南充)不等臂直杠杆在动力和阻力作用下,已处于平衡状态,采用下列办法不能使

杠杆平衡的是( )

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支点

C 、使动力和阻力同时减小到原来的1/2

D 、使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍

5题 (第8题图)

A

5.(06莱芜)如左下图所示,大李和小李用一根均匀的木棒抬重物。大李为了减轻小李的负担,他可以 (写出一种合理的做法);假如大李要承担3/5的力,那么,小李的肩头到重物挂点O 的距离与大李的肩头到重物挂点O 的距离之比是

6、(06

夏门)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”)

7、如图所示,O 为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G 和力F 1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G 和力F 2的作用下仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是( )

A .F 1>F 2

B .F 1=F 2

C .F 1<F 2 < G

D .F 2>F 1 >G 8、在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,现将弹簧秤缓慢沿图中虚线的位置1移动到2(杠杆始终在水平位置保持平衡),则弹簧秤的示数

A .不断增大

B .先增大,后减小

C .不断减小

D .先减小,后增大

9、密度均匀的直尺放在水平桌面上,尺子伸出桌面部分OB 是全尺长的1/3,当B 端挂上10N 的物体时,直尺的A 端刚好开始翘起。如图5所示,则此直尺受到的重力是( )

A.20N

B.5N C .10N D. 无法确定。

10、如图3所示长1m 重1.5N 的均匀木板放在水平桌面上,木板左端

离桌面沿4dm ,上面挂一诱铒,若一重0.5N 的老鼠偷吃食物,沿木板

向左端爬去,根据杠杆的平衡条件_____________得出。当老箭爬过离

桌沿______________dm 时,木板会失去平衡,而使它落入桌子下面的水桶中。

11、【选做】电工上水泥杆用的脚扣结构如图,它由一根钢条做成约3 / 5 的弧状,在前后A 、B 处绑上橡皮,踏脚板D 上有一个固定脚的皮带C , A 、B 不在一个水平面上,在竖直方向有一个高度差。下列分析错误的是 ( )

A.脚扣可等效一个杠杆,B 是支点;

B.在A 、B 处绑上橡皮是为了减小摩擦力

C.脚踏板做得宽而大是为了减小脚受到的压强;

D.A 、B 间有一定高度差是为了保证脚扣对水泥杆产生足够的压力;

题8

题9