杠杆综合提高练习

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1、北京二中分校初三物理提优班B091021讲在前面：要做自己思维的领导，不要去抓考题的尾巴。有关杠杆力对点的矩　力对点的矩是很早以前人们在使用杠杆、滑轮、绞盘等机械搬运或提升重物时所形成的一个概念。现以扳手拧螺母为例来说明。在扳手的A点施加一力F，将使扳手和螺母一起绕螺钉中心O转动，这就是说，力有使物体(扳手)产生转动的效应。实践经验表明，扳手的转动效果不仅与力F的大小有关，而且还与O点到力作用线的垂直距离有关。当d保持不变时，力F越大，转动越快。当力F不变时，d值越大，转动也越快。若改变力的作用方向，则扳

2、手的转动方向就会发生改变，因此，我们用F与d的乘积再冠以适当的正负号来表示力F使物体绕O点转动的效应，并称为力F对O点之矩，简称力矩，以符号Mo(F)表示，即：O点称为转动中心，简称矩心。矩心O到力作用线的垂直距离d称为力臂。　　式中的正负号表示力矩的转向。通常规定：力使物体绕矩心产生逆时针方向转动时，力矩为正；反之为负。在平面力系中，力矩或为正值，或为负值，因此，力矩可视为代数量。显然，力矩在下列两种情况下等于零：①力等于零；②力臂等于零，就是力的作用线通过矩心。例题解析1．地面上有一条大木杆，抬起A端

3、需用力300N，抬起B端需用力200N。这条木杆的_________端较粗，整个木杆的重量（所受的重力）为_________N。思路点拨如图，设木杆AB的自重为G，重心在C点，今在其A端施以竖直向上的力FA将其抬离水平地面，此时木杆相当于一根供B点转动的杠杆．设图中的CC＇和AA＇均沿竖直方向，C＇点和A＇点均位于水平地面上，则由杠杆平衡条件有7由△BC′C∽△BA′A，故有………………①同上可以得到，若将此杆的A端搁于地面而自B端用力FB将其抬起，则应有………………②比较①②两式可知，若FA＞FB，则B

4、C＞CA，即杆的重心C离A端近一些，A端应该粗一些．反之，若FB＞FA，则B端应该粗一些．另外，以①②两式相加有即此杆的重量等于分别抬起两端时所需用力之和．答案:A．5002．小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体的位置应在：A.磁体的重心处B.磁体的某一磁极处C.磁体重心的北侧D.磁体重心的南侧思路点拨北京位于北半球，在地球的北半球表面处，地球磁场对磁体北极的作用力FN是斜向下指向北方，而对磁体南极的作用力Fs则与FN方向相反，即斜向上指向南方．在北京

5、若以一线悬挂一均匀磁体使其在水平位置平衡，如图所示，显然这时可将此磁体视为一根可绕悬点0转动的杠杆，在地磁场的作用下，此磁体的平衡位置必沿南北方向且其北极必指向北方．此时磁体受到自身的重力G(设其重心位于C点)和地磁场对其南、北两极的作用力Fs和FN，由图可见，为使此杠杆能在图示位置上平衡，由杠杆平衡条件可以作出判断：悬点0应该在重心C的北侧一些．答案：C引申拓展本题的解答中，有些同学由于考虑不仔细而错选了A，认为悬线应系于磁体的重心处．得出这一错误答案的原因：一是根本忽略了地磁场力，只考虑磁体自身重力的

6、作用；二是尽管考虑了地磁场力，却简单地认为地磁场力就是沿水平方向，而忽略了地磁场力相对于水平是略有倾斜的．3.如图所示的装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端套在木棒上使木棒保持水平，现使线套逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬线上的拉力（棒和悬线均足够长）A．逐渐变小B．逐渐变大C．先逐渐变大，后又变小D．先逐渐变小，后又变大思路点拨7如图所示，以G表示杆AB的自重，a表示杆的重心到A端的距离，T表示悬线拉力的大小，L表示作用于杆AB上的悬线拉力对A点的力臂．把AB视为一

7、根可绕A端转动的杠杆，则由杠杆的平衡条件应有G·a＝T·L由此得当线套在杆上逐渐向右移动时，拉力T的动力臂L经历了先逐渐变大后又逐渐变小的过程，故悬线的拉力T则是逐渐变小后逐渐变大．答案：D专题一：杠杆动态平衡专题1．如图1重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直，现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角，在棒转动的过程中A．动力臂逐渐变大;      B．阻力臂逐渐变小;C．动力逐渐变大;         D．动力逐渐减小图12．如图2，F的方向始终竖直向上，在匀速提升重物G的过程中A．F大小不变;B．F逐渐变大;C

8、．F逐渐变小;D．F先逐渐变小后逐渐变大. 3．如图3的杠杆提升重物G（杠杆顺时针方向转动），OB到达水平位置之前的过程中，若力F的方向始终保持与OA垂直，则力F的大小将A. 逐渐变大;B. 逐渐减小; C. 先变大后变小; D. 先变小后变大.图2图3提示：杠杆平衡即力矩平衡。专题二：判断支点、力臂及最小力专题图44．如图4秋天拔去地里的棉杆是一项繁重体力劳动。仿照钳子的结构改制成的一种农具解决了这一问题。如图，使用时，将小