2019-2020年九年級(jí)總復(fù)習(xí) 專題突破：微專題4 動(dòng)態(tài)杠桿.doc

2019-2020年九年級(jí)總復(fù)習(xí) 專題突破：微專題4 動(dòng)態(tài)杠桿 一、最小力問題此類問題中“阻力阻力臂”為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大，要使動(dòng)力臂最大需要做到：在杠桿上找一點(diǎn)(動(dòng)力作用點(diǎn))，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；動(dòng)力方向應(yīng)該是過該點(diǎn)且與該連線垂直的方向?！纠?】(xx，衢州)如圖所示，杠桿OAB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A點(diǎn)掛一重物G，為保持杠桿在水平位置平衡，在B點(diǎn)分別作用的四個(gè)力中最小的是( )AF1 BF2 CF3 DF4【解析】由圖可知，動(dòng)力F3與OB垂直，則動(dòng)力F3對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂就是OB，它是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂。由杠桿平衡條件F1L1F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動(dòng)力臂越長(zhǎng)則動(dòng)力越小。因?yàn)镕3對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂最長(zhǎng)，所以F3最小。故選C?！敬鸢浮緾【對(duì)應(yīng)練習(xí)】1(xx，襄陽)如圖所示是安裝在小區(qū)進(jìn)出口的欄桿(粗細(xì)均勻的直桿)示意圖，當(dāng)在A處施加一個(gè)力F時(shí)，可將欄桿壓到如圖所示位置，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出此時(shí)最小壓力F的示意圖和重力G的力臂。解：2(xx，山西)為使輕質(zhì)杠桿AB在如圖所示位置靜止，請(qǐng)你在杠桿上畫出所施加最小動(dòng)力F1的示意圖，并作出阻力F2的力臂。解：3(xx，黃岡)如圖所示是液壓起重車的示意圖。使用時(shí)液壓桿將起重臂頂起，可將重物吊起并安放到需要的地方。請(qǐng)?jiān)趫D中分別畫出：(1)重物對(duì)起重臂的作用力的示意圖及該力的力臂；(2)液壓桿對(duì)起重臂最小作用力的示意圖。解：二、力或力臂變化問題利用杠桿平衡條件F1l1F2l2和控制變量法，抓住不變量，分析變量之間的關(guān)系?！纠?】(xx，濟(jì)寧改編)小夢(mèng)在做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在杠桿兩端掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，再用彈簧測(cè)力計(jì)取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究，如圖所示，若仍然使杠桿保持平衡，拉力的變化情況是( )A變小 B變大C不變 D無法確定【解析】利用杠桿平衡條件F1l1F2l2，本例題中鉤碼的重力(F2)和力臂(l2)不變，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜，動(dòng)力臂(l1)減小，所以動(dòng)力(F1)增大?！敬鸢浮緽【對(duì)應(yīng)練習(xí)】4(xx，煙臺(tái))如圖所示，一根質(zhì)地均勻的木桿可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在木桿的右端施加一個(gè)始終垂直于桿的作用力F，使桿從OA位置勻速轉(zhuǎn)到OB位置的過程中，力F的大小將( C )A一直變大 B一直變小C先變大，后變小 D先變小，后變大5(xx，常州)如圖所示，杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)，改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，使其從。此過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將( D )A逐漸變大 B逐漸變小C先變大后變小 D先變小后變大6(xx，泰安)如圖為吊車從圖示位置向上起吊貨物的工作示意圖，利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時(shí)伸縮撐桿對(duì)吊臂的支持力始終與吊臂垂直。下列說法正確的是( B )A勻速緩慢頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力大小保持不變B勻速緩慢頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小C勻速緩慢頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變大D吊臂是一個(gè)省力杠桿三、再平衡問題杠桿再平衡的問題，實(shí)際上就是判斷杠桿在發(fā)生變化前后，力和力臂的乘積是否相等，乘積大的一端下降，乘積小的一端上升?！纠?】(xx，涼山)如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時(shí)向靠近支點(diǎn)的方向移動(dòng)相同的距離，下列判斷正確的是( )A杠桿仍能平衡B杠桿不能平衡，左端下沉C杠桿不能平衡，右端下沉D無法判斷【解析】如圖所示，開始杠桿處于平衡狀態(tài)，根據(jù)杠桿的平衡條件有：GAOAGBOB，OA<OB，GA>GB。設(shè)A、B同時(shí)向支點(diǎn)O移動(dòng)了相同的距離L，則GA(OAL)GAOAGAL，GB(OBL)GBOBGBL，由GA>GB可知GAL>GBL，GAOAGAL<GBOBGBL，即GA(OAL)<GB(OBL)，故杠桿不平衡，右端下沉?！敬鸢浮緾【對(duì)應(yīng)練習(xí)】7(xx，杭州)汽車超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要根源。為了加強(qiáng)監(jiān)控，各地均設(shè)置超載監(jiān)測(cè)站。如圖所示，已知某汽車的自重為2 t，其載重量為10 t?，F(xiàn)讓該汽車前輪開上電子地磅秤，其讀數(shù)為5 t，后輪開上電子地磅秤，讀數(shù)為6 t，且前后輪與地面的接觸面積相等。問：(1)該汽車的前后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)是否相同？為什么？(2)該汽車是否超載，通過分析計(jì)算說明理由。解：(1)前輪對(duì)地面的壓強(qiáng)小于后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)，理由：前后輪對(duì)地面的受力面積相同，前輪對(duì)地面的壓力小于后輪對(duì)地面的壓力(2)以汽車前輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖甲，根據(jù)杠桿平衡條件得：F后LGL1，以汽車后輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖乙，根據(jù)杠桿平衡條件得：F前LGL2，解得：GF前F后(5000 kg6000 kg)10 N/kg<(xx kg10000 kg)10 N/kg，所以，該汽車不超載。8郝強(qiáng)同學(xué)對(duì)建筑工地上的長(zhǎng)臂吊車(如圖甲)有些疑惑：不吊物體它能平衡，吊重物也能平衡，重物沿臂移動(dòng)仍能平衡！后來他通過設(shè)計(jì)“移動(dòng)支點(diǎn)式杠桿”模型(如圖乙)弄懂了類似問題：密度及粗細(xì)都均勻的直棒AB1.8 m，放在一個(gè)寬度為40 cm的凳子上，當(dāng)在棒的A點(diǎn)固定一個(gè)鉛塊(忽略大小)m鉛2 kg時(shí)，棒剛好繞O1點(diǎn)有轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)(AO130 cm)。(1)求棒的質(zhì)量m棒；(2)當(dāng)在P處掛一重物時(shí)(PB10 cm)，棒剛好繞O2點(diǎn)有轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。求重物質(zhì)量m物及此時(shí)棒對(duì)O2點(diǎn)的壓力F(g取10 N/kg)；(3)當(dāng)懸線帶著重物緩慢向A端移動(dòng)時(shí)，可以認(rèn)為凳面上只有某點(diǎn)E(即新支點(diǎn))對(duì)棒有支持力?；卮穑弘S著重物左移，E點(diǎn)將“左移”或“右移”還是“不動(dòng)”？棒對(duì)E點(diǎn)的壓力FE是“變大”或“變小”還是“不變”？(不必說明理由)解：(1)如圖所示，設(shè)棒的重心為O，O1O60cm，AO130 cm，以O(shè)1為轉(zhuǎn)軸，由平衡方程：m鉛gAO1m棒gO1O，m棒m鉛1 kg(2)以O(shè)2為轉(zhuǎn)軸，由平衡方程：m鉛gAO2m棒gO2Om物gO2P得m物1.2 kg，F(xiàn)(m鉛m棒m物)g42 N(3)重物左移，E左移FE不變(鉛塊、棒和物的總重心左移；豎直方向：壓力等于鉛塊、棒、物重力之和)