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.如何分析杠杆转动过程中动力大小的变化?例题:如图所示,杠杆OAB可绕支点O自由转动,在B点施加一个力F并将杠杆缓慢匀速抬起,分析下列三种情况,力F大小的变化情况。(1) F始终垂直于杠杆。例:一根直杆可绕轴O转动,在直杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终与杠杆垂直的力F,如图所示,当直杆从竖直位置慢慢抬到水平位置的过程中,力F的大小变化情况应是A一直增大B一直减小 C先增大后减小 D不变分析:解这类型题目重点要懂得找到动力臂和阻力臂,并且将它们画出来,接着分析它们和阻力的变化情况,再根据杠杆平衡条件求解。在题中,因为F垂直于杠杆,所以动力臂就是杠杆的长,大小始终不变,阻力臂等于或小于动力臂的一半。当阻力方向与杠杆垂直时(即杠杆被拉到水平位置时候)阻力臂等于动力臂的一半,此时F用力最大,再往上或往下,动力F将越来越少。所以这道题答案选择A。(2) F始终水平向右。方法跟(1)一样,首先画出动力臂和阻力臂,并且分析它们和阻力的变化情况,再根据杠杆平衡条件求解。例:一根直杆可绕轴转动,在直杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图9所示,在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到接近水平位置的过程中,力F大小的变化情况是( )A一直在增大B一直在减小C先增大后减小 D先减小后增大首先作图找到动力臂和阻力臂:动力臂:随着物体上升,支点到F所在直线的距离就小;阻力臂:随着杠杆接近水平,力臂逐渐变成杠杆长的一半(物体在中点)。精品.分析不能发现F的力臂逐渐减小且物体对杠杆拉力即重力的力臂会变大。然而重力的大小不变,根据杠杆平衡条件可解出,F逐渐变大。解释到这,同学们应该知道正确的答案是选择A。(3) F始终竖直向上。方法同上。例:杠杆OA可绕支点O自由转动,B处挂一重物G,A处有一竖直向上的力作用力F,如图所示,当杠杆OA和墙壁之间的夹角逐渐增大时,为保持杠杆平衡,则拉力F的大小将_,F_G(填“”、“”或“=”)。假若同学们没有学过相似三角形,根据B为OA的中点,并且BE/AF,可知道E为OF的中点,那么BE为三角形AOF的中位线。根据中位线,知道BE为AF的一半,无论转到哪个位置都有这个关系,所以F也始终为重力的二分之一,由此可知道竖直向上拉的时候F大小是不变的。方法提炼:抓住不便量,分析可变量。1、 弄清动力阻力的方向。2、 画出动力臂和阻力臂。3、 判断出动力的变化情况。另一题型,例:一根直杆可以绕O点转动,在直杆的中点挂一个重为G的重物,在杆的另一端施加一个力F,如图9所示,在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中,为使直杆保持在图示位置平衡,则拉力F的变化情况是()精品.A、先变大,后变小 B、一直变小 C、先变小,后变大 D、一直变大同学们是否能看出这道题与上述体型的区别?上述的力方向都是不变的,转动的是杠杆,现在杠杆是保持静止的,转动的是了力。认真的分析一下,相信你也能找到正确的答案是C。当力与杠杆垂直时候是最小的,所以力从现在图9的水平方向转动到与杠杆垂直时候,力变到最小,之后又变大。如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!精品
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