杠杆最小动力练习公开课教案教学设计课件资料.docx

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1、杠杆最小动力与杠杆旋转类问题分析配套练习1.如图所示，杠杆AOB可绕O点自由转动，为拉起悬挂于A端的重物G,小明竖直向下拉B端的轻质绳。在匀速拉起重物G的过程中，小明对绳端施加的拉力Fi（）A.保持不变B.越来越小C.先变大后变小D.先变小后变大2.如图所示，一较重的光滑长直均匀杆AB,A端支在墙角处不动，开始时小张用肩膀在距B端较近的P处扛起AB杆，此后小张持原有站姿，向左缓慢移动，使AB杆逐渐竖起。在竖起AB杆的过程中，小张的肩膀对杆的作用力（）A.越来越小B.越来越大C.一直不变D.先增大后减小3.如图，轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F,杠杆

2、在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（）A.使杠杆顺时针转动的力是物体的重力B.此杠杆为费力杠杆C.杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30ND.保持F的方向竖直向上不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将增大4.5.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高80cm,底部直径为60cm,装满油后总重200ON（装满油的油桶密度均匀分布）。请在图中作出使底部C稍稍离开地面的最小推力F,且F=如图是电信工人竖立电线杆工作过程的示意图，将电线杆AB的下端A支在要竖起位置的空穴中，拉线拴在杆上的P点，PA的长度与定滑轮O离地面的高度OC相等。若用1表示拉线对电线杆的拉力F的力臂，

3、则在将杆慢慢拉起至杆立直的过程中。（I）1的变化情况是.（增加、减小、先增加后减小、先减小后增加）（2）F1的变化情况是,10（增加、减小、先增加后减小、先减小后增加）出：在B点关上后备箱盖的最小动力Fi。6.图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）。关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图:。是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力。请在图乙中画7 .如图甲所示是教室里的学生座椅，图乙和图丙是它的侧面图，现要求:a.在图乙中的C点用最小的力F使座椅绕A点开始逆时针转动；b.在图丙中的C点用最小的力F使座椅绕B点开始顺时针转动；请在图乙和图丙中画出所需最小力F的示意图。（请保留

4、作图痕迹）8 .在一些地区的电力线路铺设过程中，会使用简易绞盘将沉重的混凝土电线杆立起来。其主要结构如图所示。作业时，先将绞盘底座牢固地固定在地面上，立杆作业时，根据实际需要，安排14人分别推动不同的横杆末端，使横杆绕轴做顺时针转动，这样系在电线杆上的钢丝绳就被不断地缠绕在轴上，电线杆被逐渐拉起并最终竖直站立。己知，某个绞盘的轴直径D=IOcm,各横杆末端到轴心的距离1=1m.在一次立杆作业中，所立的电线杆所受重力G=6200N,长1O=IOm,其重心距粗端4m.若在电线杆升至某时刻的情形如图所示，设此时绞盘的机械效率=80%,定滑轮的阻力可忽略不计。（2）在整个立杆过程中，施工人员对绞盘横杆

5、的最小推力F的变化情况如何？（3）在立杆作业时，施工人员一般要求绞盘离所拉的电线杆适当地远一些，请定性分析这样做的原因。参考答案：1 .【解答解：如图所示，1g=OAcos,1f=OBcos,由杠杆平衡条件得：G1g=Fi1f,m.C1-_GOAcos_GOA；J，耳OBcos一,由于G、OB、OA保持不变，则拉力F1将保持不变，故A正确;故选：A02 .【解答】解：下面图1中，O为支点，G为均匀杆AB的重力，作用点在其中心，小张的肩膀对杆的作用力为动力F,OP为动力臂，根据杠杆的平衡条件可得F动1动=G1阻，则F动=XG，1动开始时，动力臂为0P，阻力臂为0H,OPOH,则由可知F动VG；由

6、题意可知，扛起AB杆过程中，小张保持原有站姿，向左缓慢移动（动力作用点也向左移动），使AB杆逐渐竖起，图2中，在AB杆逐渐竖起的过程中，当动力臂为OD,阻力臂为0C,OD=OC,由知，F动=G;图3中，在AB杆逐渐竖起的过程中，当动力臂为OB,阻力臂为0E,OBOE,由知，F动VG；故小张的肩膀对杆的作用力先增大后减小，只有D正确。故选：Do3 .【解答】解：（1）由图知，使杠杆顺时针转动的力是物体对杠杆的拉力，故A错误;（2）杠杆在A位置（如下图），1oa=21oc,因为杠杆平衡，所以F1oA=G1oc,GX1CU1-1则拉力F=-=.G=Ax60N=30N,故C正确；1OA22因为拉力FG

7、,所以此杠杆为省力杠杆，故B错误；(3)如下图所示：杠杆在B位置，OA为动力臂，OC为阻力臂，阻力不变为G,因为A0CD0A,B,所以OC：OA,=0D：OB=I:2,因为杠杆平衡，所以F1oaz=G1oC,GX1r11则F=J1G=A60N=30N;1oa22由此可知，当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变，故D错误。故选：Co4 .【解答解：要使油桶C点稍离地面，必须以D点为支点，作用力在A点，则AD作为动力臂最长，此时动力也最小，最省力，如下图所示此时动力为F,阻力为G=2000N,动力臂11=ac24cd2=3(80Cm)2+(60CIn)2=100cm,阻力臂12=-I

8、cd=A60cm=30cm,22由FI1I=F212,可得最小拉力F=22=2000N30cm=600no11IOOcm故答案为：如上图所示；600.5【解答】解：当电线杆AB在被拉直的过程中，如图所示：(1)电线杆AB重力的力臂12在减小，而吊绳的拉力的力臂1却在增大；(2)根据杠杆的平衡条件：F1=GI2可知，G12在减小，则F1也在减小:故答案为：(1)1始终在增加；(2)F1始终在减小。6 .【解答】解：根据杠杆的平衡条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。由图可知，OB作为动力臂最长，最省力，阻力方向向上，因此动力方向向下，如图所示:7 乙

9、8 .【解答】解：a、由杠杆平衡条件FI11=F212可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在A点，要求在C点用力，连接AG则AC就是最长的动力臂1；由题意可知，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，则动力应垂直于力臂1向左，据此可画出最小动力F的示意图；如下图所示：b、图中支点在B点，要求在C点用力，连接BC,则BC就是最长的动力臂1；由题意可知，要在C点用最小的力F使座椅绕B开始顺时针转动，则动力应垂直于力臂1向右，据此可画出最小动力F的示意图；如下图所示：910 .【解答】解：(1)如图答1所示，设钢丝绳拉电线杆的力为P,把电线杆看作杠杆，其支点为其粗端

10、端点0。由杠杆平衡条件，有：F1X1f-GX1gF=2.48103N二GX1G62X103N4mXcos6001p/10msin300绞盘本质上是一个轮轴，若要施工人员对绞盘横杆的推力F最小，则该力应沿水平方向，作用于横杆末端且与横杆垂直。在这种情况下，设所需的最小推力为F.设绞盘的轴恰好转动一周，则推力推动横杆末端移动的距离为s=21工人推力总共做的功为：W总=F21绞盘拉动钢丝绳移动的距离为s2=D绞盘对钢丝绳所作的有用功为：W制=FD绞盘的机械效率为：.DN48X1C)3no.im.、，,*F=21=21m0.8-155N(2)在整个立杆过程中，电线杆重力G大小不变。随着电线杆被逐渐拉起，重力G的力臂1G在逐渐减小;而钢丝绳拉力线杆的力F的力臂1f却在逐渐增大；根据杠杆平衡条件：FX1F=GX1g,可知，钢丝绳拉电线杆的力P在逐渐减小。又因为，横杆末端到轴心的距离1、轴的直径D以及绞盘的效率不变，所以施工人员对绞盘横杆的最小推力F也在逐渐减小。(3)绞盘离所拉的电线杆适当地远一些。其他情况相同时，可以适当地增大钢丝绳对电线杆的拉力F的力臂1f,在重力G与重力G的力臂1G相同的前提下，使F减小，从而可以使施工人员对绞盘横拉的推力F减小一些。