经典!杠杆平衡动态分析

杠杆平衡的几种类型一、阻力一定，判断动力的变化情况1、1l不变，2l变化例1、如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A/位置时，力F将（）A、变大B、变小C、先变大，后变小D、先变小，后变大1l不变，2l增大，分析：当杠杆在水平面以下上升到水平面上时，由GllF12，F增大，当杠杆从水平面继续上升过程中，2l减小，所以F减小。2、2l不变，1l变化例2、如图2所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将（）A、保持不变B、逐渐增大C、逐渐减小D、由大变小再变大分析：当M点从P点滑至Q点的过程中，我们分两个过程分析，一是从P点滑至竖直位置，动力臂1l逐渐增大（同学们不妨作出这两点的动力臂），由GllF12知F逐渐变小；二是从竖直位置到Q点，动力臂1l逐渐减小，所以F又逐渐增大。3、1l与2l同时变化，但比值不变例3、用右图3所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将（）A、保持不变B、逐渐变小C、逐渐变大D、先变大，后变小分析：：F始终竖直向下，与阻力作用线平行，分别作出F与G的力臂1l和2l，构建两个相似图1BoPMQA图12图2图3BG三角形（同学们不妨在图中作出），可以看出，OAOBll21为定值，由杠杆平衡条件，21GlFl，得GllF124、1l与2l同时变化例4、如图4所示，一个直杠杆可绕轴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保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是()A、一直增大B、一直减小C、先增大后减小D、先减小后增大分析：将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，1l变小，2l变大，由GllF12知二、动力与阻力不变，动力臂与阻力臂变化例5、如图5所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上，O为麦桔杆的中点．这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（）A、两蚂蚁的质量一定相等B、两蚂蚁的爬行速度大小一定相等C、两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D、两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等分析：蚂蚁爬行的过程中麦桔杆始终保持乎衡，有2211lGlG，即tvGtvG2211，所以2211vGvG。三、动力臂与阻力臂不变，动力与阻力改变例6、如图6所示的轻质杠杆，AO小于BO．在A、B两端悬挂重物（同种物质）G1和G2后杠杆平衡．若将G1和G2同时浸没到水中则（）A、杠杆仍保持平衡B、杠杆的A端向下倾斜C、杠杆的B端向下倾斜D、无法判断分析：在空气中，杠杆平衡，故有OBGOAG21；G1和G2同时浸没到水中，有OBgGgOBGOAgGgOAGOBgVGOAgVG物水物水排水排水）（）22112211(0，说明杠杆仍然平衡。图4图5图6