滬科版八年《杠桿》同步測試-文庫吧
2024-11-11 04:12 本頁面
【正文】 阻力和阻力臂一定的情況下，欲使動(dòng)力最小，就必須使動(dòng)力臂最大。一般說來，支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的連線就是最長的力臂，沿著垂直于此連線的方向所作的動(dòng)力便是最小的動(dòng)力。下圖所示的是釘錘拔釘子 時(shí)施加在手柄上的最小動(dòng)力及滾動(dòng)圓木時(shí)所作用的最小動(dòng)力。 圖 3 如何判定使用的杠桿屬于哪類杠桿？ 方法 1：畫出杠桿的示意圖，標(biāo)出支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力．畫出動(dòng)力臂和阻力臂，然后通過比較動(dòng)力臂和阻力臂的相對(duì)大小來 確定． 例 用羊角錘拔釘子，羊角錘可以看成一個(gè)杠桿，如圖 4 甲所示．如果人在柄上 A 點(diǎn)用力，力的方向與錘柄垂直，說明它是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿． 圖 4 解析： 畫出杠桿示意圖，把杠桿的五要素都標(biāo)出來．具體的作法 是： 先要辨認(rèn)杠桿．弄清物體的哪一部分是杠桿，用粗線條把杠桿的形狀、輪廓表示出來．羊角錘拔釘子時(shí)，杠桿輪廓見圖乙；在圖乙上確定支點(diǎn) O、動(dòng)力 F1和阻力 F動(dòng)力臂 L1和阻力臂 L2．從圖上可以看出 L1＞ L2，故羊角錘是省力杠桿． 方法 2：根據(jù)杠桿工作的效果來判定它是哪一類杠桿． 例 正常使用下列工具時(shí)，哪些屬于省力杠桿？哪些屬于費(fèi)力杠桿？ ① 剪鐵皮的剪刀； ② 鑷子； ③ 理發(fā)用的剪刀； ④ 釣魚竿； ⑤ 扳手； ⑥ 開瓶蓋的起子． 解析： 人們?cè)谑褂?①⑤⑥ 這些工具時(shí)，能用較小的動(dòng)力克服很大的阻力，因而它們屬于省力杠桿；而在使用 ②③④ 這些工具時(shí)，杠桿受到的阻力較小，因而把它們?cè)O(shè)計(jì)成費(fèi)力杠桿，以便省距離（動(dòng)力的作用點(diǎn)移動(dòng)較小的距離時(shí)，阻力的作用點(diǎn)移動(dòng)較大的距離） 例 如圖 5 所示，在 B 點(diǎn)懸掛重物 G，在 C 點(diǎn)用彈簧測力計(jì)勾住，使杠桿 AB 在水平方向平衡．若彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 3G，則 AB∶ BC＝ _____． 圖 5 解析： 由圖可知杠桿的支點(diǎn)在左端 A 點(diǎn)，杠桿受物體向下拉力 F彈簧測力計(jì)拉力 F2，此二力均與杠桿垂直，則 F F2 的力臂分別為 AB、 AC．將上述分析結(jié)果代入杠桿平衡條件，得出 F1AB＝ F2AC． 又因 F1＝ G， F2＝ 3G，所以 AC＝ AB．而 AC＋ CB＝ AB，則 CB＝ AB， 故 AB∶ BC＝ 3∶ 2． 例 如圖 6 所示，輕質(zhì)杠桿 AOB，左邊掛重物 G1，右邊掛重物 G2，支點(diǎn)是 O，且 AO＜ BO，此時(shí)杠桿平衡在水平位置．若在 G1和 G2下分別再加掛重為 G 的重物，此時(shí)杠桿（ ） 圖 6 A．仍然平衡在水平位置 B．不再平衡， A 端下降 C．不再平 衡， B 端下降 D．由于 G1和 G2的大小未知，無法判斷其是否平衡 解析： 決定杠桿平衡的因素是力和力臂的乘積．現(xiàn)杠桿平衡，則有 F1OA＝ F2OB．當(dāng)杠桿的兩邊各加掛重物 G 時(shí)，使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力和力臂的乘積為 OBF2′＝ OB（ G2＋ G）＝ OBG2＋ OBG；使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力和力臂的乘積為 OAF1′＝ OA（ G1＋ G）＝ OAG1＋ OAG．比較上述兩式，由于 OA＜ OB，所以 OAG＜ OBG，即 OBG2＋ OBG＞ OAG1＋ OAG，杠桿不再平衡， B 端下降．應(yīng)選 C．
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