(共17张PPT)
杠杆模型构建
微专题
四川近年真题及拓展
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微技能突破
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微技能突破
例1 (2021杭州改编)已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为 60 kg,体积为 0.1 m3.(g取10 N/kg)求:
(1)如图所示,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点. 求此时乙对木料的作用力大小为________N.
300
模型构建——“三步法”
第一步:分析情境,建立模型
求乙对木料的作用力时,木料将绕A点转动,可看作一个杠杆
第二步:根据要素,画图示
①支点:图中的点________
②动力:乙对木料的支持力
③阻力:木料的重力
④动力臂、阻力臂:在图中画出动力F、动力臂L1及阻力G、阻力臂L2
第三步:利用杠杆平衡条件,解决问题
(2)若在(1)中当乙的作用点从B点向O点靠近时,请分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况:________(选填“变大”“变小”或“不变”).
A
变小
F
L1
G
L2
一题多设问
例2 如图所示,将长为1.2 m的轻质木棒平放在水平方形台面上,左右两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3 m.在A端挂一个重为30 N的物体,在B端挂一个重为G的物体,A端所挂物体的重力为阻力.
模型构建——“三步法”
第一步:分析情景,建立模型:将“水平台面上放挂物体的木棒”联想为“两端挂物体的杠杆”的“杠杆模型”,然后分别以O1、O2为支点,建立2次杠杆模型
第二步:根据要素,画图示
(1)以O1为支点时的杠杆模型:
①动力:右边重物G对B端的拉力F1
②阻力:左边重物对A端的拉力F2
③动力臂、阻力臂:画出动力臂L1,阻力臂L2
O1
O2
A
B
L1
L2
F1
F2=30N
(2)以O2为支点时的杠杆模型:
①动力:右边重物G对B端的拉力F1
②阻力:左边重物对A端的拉力F2
③动力臂、阻力臂:画出动力臂L1′,阻力臂L2′
第三步:利用杠杆平衡条件,解决问题
L2'
O1
O2
A
B
F1
F2=30N
L1'
(1)若以O1为支点,则杠杆动力臂为________(图中字母表示),其大小为______cm;杠杆阻力臂为_______(图中字母表示),其大小为_______ cm;
(2)若以O2为支点,则杠杆动力臂为________(图中
字母表示),其大小为________cm;杠杆阻力臂为
________(图中字母表示),其大小为________ cm;
(3)若G=30 N,台面受到木棒的压力为________N;
(4)若要使木棒右端下沉,B端挂的物体至少要大于________N;
(5)若B端挂物体后,木棒仍在水平台面上静止,则G的取值范围为________N.
O1B
30
AO1
90
BO2
90
O2A
30
60
90
10~90
【典型情境模型拓展】
生活情境 问题 模型解读 数据
小腿肌肉对每只脚的拉力 人的质量为60 kg,OB=10 cm,
OA=6 cm
①A处螺丝的拉力; ②从安全角度提一条室外机位置放置的建议 ①AB=40cm
②AC=30 cm
③空调外机重
G=300 N
生活情境 问题 模型解读 数据
使圆柱体的a点离开地面需要的最小力 / ①高h=0.8 m
②半径r=0.3 m
③重G=1 100 N
1.(2022绵阳21题3分)如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24 N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC.A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6 N;现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上,此时托盘秤乙的示数是( )
A. 8 N B. 12 N
C. 16 N D. 18 N
C
四川近6年真题及拓展
模型构建——“三步法”
第一步:分析情景,建立模型:求托盘秤乙的示数,将“托盘秤上放木条”联想为“一端用力向上抬杠杆”的“杠杆模型”,然后分别以B点和C点为支点建立两次杠杆模型
第二步:根据要素,画图示
(1)以B点为支点,如图甲所示
①动力:托盘秤对A端的支持力FA;
②阻力:木条的重力
③动力臂、阻力臂:在图甲中画出动力臂LA,阻力臂L0
LA
L0
(2)以C点为支点,如图乙所示
①动力:托盘秤对B点的支持力FB;
②阻力:木条的重力
③动力臂、阻力臂:在图乙中画出动力臂LB,阻力臂L木
第三步:利用杠杆平衡条件,解决问题
LB
L木
其他地市真题精选
2.(2023雅安16题2分)如图所示,杆秤秤砣的质量为0.2 kg,杆秤自身质量忽略不计,若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05 m和0.2 m,则被测物体的质量为________kg,若秤砣上粘有油
污,则测量值比被测物体的真实质量要________(选填“偏大”或“偏小”).
0.8
偏小
3.(2023攀枝花15题2分)如图所示,用细线把两块石头A、B分别挂在杠杆两边,杠杆在水平位置平衡,A的力臂L1=12 cm,B的力臂L2=10 cm.A的重力GA=3 N,则B的重力GB=________N.若将A、B的挂点同时向支点O移动2 cm,则挂石头________(选填“A”或“B”)的一端将会上翘.
3.6
B
4.(2022泸州29题3分)泸州市为了巩固创文成果下发了宣传手册“绿色低碳生活,从垃圾分类开始”.如图是一种轮式垃圾桶,拖动时它相当于一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆;垃圾桶底部的小轮子是为了________(选填“增大”或“减小”)摩擦力;若拖动时垃圾桶总重为150 N,且动力臂为阻力臂的2倍,则保持垃圾桶平衡的拉力F为________N.
省力
减小
75
5. (2021南充22题2分)如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量大小为______g;已知OA的长度为30 cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15 N,若要杆不断,物体从A点开始运动时间最长为________s(g=10 N/kg).
1 000
12.5