物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡思維感悟成體系物理物理新課標（新課標（RJRJ）例例1 1如圖如圖T4T41 1所示，輕質杠桿所示，輕質杠桿OAOA中點懸掛一重中點懸掛一重G G60 N60 N的的物體，在物體，在A A端施加一豎直向上的力端施加一豎直向上的力F F，杠桿在水平位置平衡，則，杠桿在水平位置平衡，則F F_N_N；保持；保持F F的方向不變，將杠桿從的方向不變，將杠桿從A A位置勻速得到位置勻速得到B B位位置的過程中，力置的過程中，力F F將將_(_(選填選填“變大變大”、“不變不變”或或“變變小小”) )。一、杠桿的動態(tài)平衡一、杠桿的動態(tài)平衡物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡答案答案 30不變不變解析解析 根據(jù)杠桿平衡條件可知根據(jù)杠桿平衡條件可知F的力臂始終是的力臂始終是G力臂的力臂的2倍。倍。物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡針對訓練針對訓練1 1若將上題中的力若將上題中的力F F改為改為“始終垂直于杠桿的力始終垂直于杠桿的力F F作用作用”，那么在從那么在從A A位置勻速提到位置勻速提到B B位置的過程中，力位置的過程中，力F F將將_(_(選填選填“變大變大”、“變小變小”或或“不變不變”) )。答案答案 變小變小 解析解析 F F的力臂不再變化，而的力臂不再變化，而G G的力臂在減小，根據(jù)的力臂在減小，根據(jù)FlFFlFGlGGlG得得F F在變小。在變小。物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡2如圖如圖T42甲所示，長甲所示，長1.6 m、粗細均勻的金屬桿可以繞、粗細均勻的金屬桿可以繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉動，一拉力點在豎直平面內(nèi)自由轉動，一拉力位移傳感器豎直作用在桿位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力上，并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力F與作用與作用點到點到O點距離點距離x的變化關系如圖乙所示。據(jù)圖可知金屬桿重的變化關系如圖乙所示。據(jù)圖可知金屬桿重()A5 N B10 NC20 ND40 N物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡例例1 1畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F F的示意圖的示意圖( (要求要求保留作圖痕跡保留作圖痕跡) )。二、最小力的尋找二、最小力的尋找物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡 答案答案 如圖如圖T4T44 4所示所示物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡 解析解析 (1) (1)杠桿可以繞杠桿可以繞O O點自由轉動，所以點自由轉動，所以O O點是杠桿的支點是杠桿的支點；且要求在最端點點；且要求在最端點A A處做出最小動力，故處做出最小動力，故A A點是動力作用點。點是動力作用點。(2)(2)連接支點連接支點O O與動力作用點與動力作用點A A，得一線段，得一線段OAOA；(3)(3)過過A A點做線段點做線段OAOA的垂線；的垂線；(4)(4)由圖可知，由于阻力作用點與動力作用點由圖可知，由于阻力作用點與動力作用點A A在支點在支點O O的同的同側，故兩力的方向必須基本相反，才能使杠桿平衡，所以動力側，故兩力的方向必須基本相反，才能使杠桿平衡，所以動力的方向應向上。的方向應向上。物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡針對訓練針對訓練3 3在電視劇在電視劇三國三國中，有這樣一個情景：一群士兵用力中，有這樣一個情景：一群士兵用力拉動一個杠桿，會將石塊拋向敵方陣營。它是一個拉動一個杠桿，會將石塊拋向敵方陣營。它是一個_杠杠桿。要把石塊拋出去，圖桿。要把石塊拋出去，圖T4T45 5中作用在中作用在A A點的力沿點的力沿_方向方向最小最小( (選填選填“a a”、“b b”或或“c c”)”)。答案答案 費力費力c物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡解析解析 由圖可知，動力臂小于阻力臂，所以，此裝置是費由圖可知，動力臂小于阻力臂，所以，此裝置是費力杠桿，要想作用在力杠桿，要想作用在A點的力最小，則需要此力的力臂最長，由點的力最小，則需要此力的力臂最長，由圖可得，圖可得，c方向力大的力臂最長，所以，此力最小。方向力大的力臂最長，所以，此力最小。物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡4如圖如圖T46所示，重力不計的杠桿所示，重力不計的杠桿OAB，可繞，可繞O點在豎點在豎直平面內(nèi)轉動。重力為直平面內(nèi)轉動。重力為100 N的物體掛在的物體掛在OA的中點處。已知的中點處。已知OA40 cm，AB30 cm，OA垂直于垂直于AB，杠桿與轉動軸間的摩擦忽略不，杠桿與轉動軸間的摩擦忽略不計。要使杠桿平衡，且計。要使杠桿平衡，且OA段處于水平位置，那么作用于段處于水平位置，那么作用于B端的端的最小力的力臂等于最小力的力臂等于_cm，最小力的大小等于，最小力的大小等于_N。 答案答案 5040物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡解析解析 要想作用在要想作用在B端的力最小，此力的力臂一定要最大，端的力最小，此力的力臂一定要最大，即即OB，過，過B點與點與OB垂直的力斜向上即為最小力的方向。根據(jù)杠垂直的力斜向上即為最小力的方向。根據(jù)杠桿平衡條件即可得出所求。桿平衡條件即可得出所求。物理物理新課標（新課標（RJRJ）專題四專題四 杠桿平衡杠桿平衡