怎样做出杠杆中的最小动力.doc

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1、怎样做出杠杆中的最小动力　　通过杠杆内容的学习，同学们已经知道了当杠杆处于平衡状态时符合其平衡条件，即F·L1=F·L2。那么我们该怎样运用此原理做出杠杆中的最小的动力呢？下面就此类问题做一下探讨。　　根据杠杆的平衡条件F·L1=F·L2可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所使用的动力最小，必须使动力臂最长。而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的，所以要做出杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行： 　　（1）确定杠杆中的支点和动力作用点的位置； 　　（2）连接支点与动力作

2、用点，得到最长的线段； 　　（3）经过动力作用点做出与该线段垂直的直线； 　　（4）根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。 　　这里我们将此类问题分为两类进行讨论。 　　一、知道杠杆中的动力作用点的位置 　　在有些作图题中，杠杆的动力作用点的位置已经知道，我们就可以按照上述步骤进行正确做图。 　　例1如图1，杠杆AOBC可绕O点自由转动，在A处挂上一重物G，欲在C处施加一最小动力，使其能在图示位置平衡。请做出此动力的方向。  　　分析：（1）杠杆AOBC可以绕O点自由转动，所以O点是杠杆的支点；且要求在C处

3、做出最小动力，故C点是动力作用点。 　　（2）连接支点O与动力作用点C，得一线段OC； 　　（3）过C点做线段OC的垂线； 5　　（4）由图可知，由于阻力作用点A与动力作用点C在支点O的两侧，故两力的方向必须基本一致，才能使杠杆平衡。所以动力的方向应向下。（如图所示） 　　二、不知道杠杆中的动力作用点的位置 　　如果不知道杠杆的动力作用点的位置，我们应该首先要根据使动力臂最长的条件，确定出动力作用点的位置，然后再进行作图。 　　例2如图2，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，并在B处挂一重物G，欲在杠杆上施加一最

4、小动力F，使其在图示位置平衡，该怎样做出。  　　分析：同学们在解题过程中，往往会将A点作为动力在作用点，OA作为动力臂，这样做出的力臂其实并不是最短的。根据我们学过的知识知道，动力的作用点都应该取在杠杆上，那么若将动力作用点取在支点右侧就会发现，所得到的力臂可能比OA更长。这样理解与分析后，就可知道动力作用点应取在B点，将OB作为动力的力臂是最长的，做出的动力也就是最小的。（如图所示） 　　这样的方法你掌握了吗？不妨做一下下面两题： 　　题1如图3，一圆柱形铁桶放在水平地面上，欲使其C点稍稍抬离地面，则在B处施加

5、一最小动力，该怎样作出？（提示：D点是支点，B点动力作用点。）          　　题2如图4，有一质量较大的铁球放在台阶下，其中O1是铁球的球心。欲将它推到台阶上，试做出将铁球推到台阶上的最小动力。（提示：O点是动力作用点；直径是圆中最长的弦，可连接OO1交圆于A，将A点作为动力作用点。）2008-02　22．做物理实验要遵循实事求是的原则，小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如图所示的实验，并记录了数据如下表。5  实验次数物重G/N使用定滑轮时测力计的示数F1/N使用动滑轮时测力计的示数F2

6、/N11．000．600．6521．501．100．9032．001．601．15 　　通过分析数据，她觉得与书中的结论偏差较大，你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题： 　　（1）该实验中出现这样结果的主要原因是什么？ 　　（2）请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。 　　四、知识应用（17分） 　　1、如图所示杠杆，O为支点。A端挂一质量为5Kg的物体，OA=20cm，OB=12cm，BC=16cm，AO与OB垂直，OB与BC垂直。则在C点需要最小的力为多在才能使之平衡？并画出此力的示意图，作

7、出该杠杆的两个力臂。 　3．一根重100N的均匀直铁棒放在水平地面上，抬起一端所需最小的力是（　　） 　　A．50N　　　　　　B．75N　　　　　　C．25N　　　　　　D．100N 　　思路解析：5人抬起铁棒一端时，另一端始终与地面接触，是杠杆的支点，重力是杠杆的阻力，因为铁棒均匀，重心在中点，所以阻力臂是一半铁棒的长度；人抬铁棒用的力是动力，动力臂是整个铁棒的长度，代入杠杆平衡公式，动力臂是阻力臂的二倍，所以动力是阻力的二分之一。　5．如图2所示，O是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持垂直的力F，

8、使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则（　　） 图2 　　A．杠杆始终是省力的 　　B．杠杆始终是费力的 　　C．杠杆始终是等力的 　　D．以上说法都不对 　　思路解析：杠杆在竖直位置时，动力臂为OA，阻力臂为0，只要很小的动力，就可以使杠杆发生转动，所以F＜G，此时杠杆是省力的；杠杆转动到水平位置时，动力臂为OA，阻力臂为OB，F=G＞G，此