课件32张PPT。第六章 力和机械
(杠杆平衡条件)沪粤版 专题练习复习导入2、杠杆的五要素:动力、动力臂、阻力、阻力臂、支点。1、概念:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
3、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂知识讲解例1:过去农村用的舂米工具是一个杠杆,题19图是它的结构示意
图O为固定转轴,在A端接着重力为200N的石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷;摩擦和杠杆自重均忽略不计。( g=10N/kg)
求:(1)石球质量是多少?
(2)要将石球抬起,脚要竖直向下踩,
至少用多大的力?
(3)舂米工具是一个省力杠杆还是一个
费力杠杆?
(2)根据杠杆的平衡条件F1×l1=F2×l2 得:
=80N 答:要将石球抬起,脚要竖直向下踩,至少用80N的力200N×0.4m1m(3)省力杠杆解:(1)根据G=mg,可得:
答:石球的质量为20Kg 。例2:如图是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为56kg。身体可视为杠杆,O点为支点.A点为重心。(g=10N/kg)
(1)该同学所受重力是多少?
(2)在图中画出该同学所受重力的示意图,并画出重力的力臂L1。
(3)若OB=1.0m,BC=0.4m,求地面对双手支持力的大小。解:(1)根据G=mg,可得:
G= mg=56Kg×10N/Kg=560N
答:该物体所受的重力为560N。G=560NL1根据杠杆的平衡条件F1×l1=F2×l2 得:
=140N 答:地面对双手支持力为140N560N×1m1.4m(2)如图:
L1=OB=1m
L2=OB+BC=1m+0.4m=1.4m
L1例3:如图所示,OB为轻质杠杆,OA=60cm,AB=20cm.在杠杆的B端挂一个所受重力为60N的重物,要使杠杆在水平位置上平衡,应在A点加一个多大的竖直向上的拉力?=80N 答:应在A点加一个80N的竖直向上的拉力60N×0.8m0.6m解:如图:
OA=60cm=0.6m
AB=20cm=0.2m
L1=OA=0.6m
L2=OA+AB=0.6m+0.2m=0.8m F2=G=60N
例4:如图所示,我们在学习杠杆原理时知道阿基米德有一句豪言壮语——“给我一根杠杆和一个支点,我就能撬动地球”。小刚同学对此产生了疑惑,他查阅了有关资料,知道地球的质量为6 ×1024kg。并且假设支点距地球1m,阿基米德给杠杆的最大压力为600N,则阿基米德需要一根约多少m的轻质杠杆。 根据杠杆的平衡条件F1×l1=F2×l2 得:
答:阿基米德需要一根约6 ×1023 m的轻质杠杆解:根据G=mg,可得:
G= mg= 6 ×1024 Kg×10N/Kg= 6 ×1025 N 6 ×1025 N×1m600N=6 ×1023 m例5:用一根自重可忽略不计的撬棒撬石头的场景,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于
A.600N B.400N C.200N D.150N分析:杠杆有两种使用方法D为支点
L1=DA
L2=CDL1L2B为支点
L1=BA
L2=BCL1L2第二种方法中动力臂最长,力最小第一种方法第二种方法L2第二种方法L1=200N 选C1800N×0.2m1.8m解:如图:
L1=AB=1.8m
L2=BD-CD=0.6m-0.4m=0.2m
F2=F=1800N
已知:AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m F=1800N例6:如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面.则A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长
B.F甲<F乙,因为乙方法的阻力臂长
C.F甲>F乙,因为乙方法时阻力臂短
D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍分析:L1GL2L1=2L2
F2=G
根据杠杆平衡条件F 1=GL1=2L2
F2=G
根据杠杆平衡条件F 1=GL1GL2例7:一条扁担长1.4m 左端挂300N重的物体,右端挂400N重的物体,问人肩能挑距左端多远的地方,扁担才能处于水平平衡?解:根据杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L2 得:
答:地面对双手支持力为140N300N×L1=400N×(1.4m-L1)
L 1=0.8m例8:如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO = BO, 不计杠杆重力,则m1、m2的关系为( )
A. m1>m2 B. m1L2<0B
OA=OB
L2 <L1
根据杠杆平衡条件
G1 <G2
m1 <m2
L 2L 1课堂练习1、如图是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是________,当图中手对车闸的作用力F=10N时,刹车拉线受到力的大小为________N。杠杆402、杠杆平衡时,动力为10N,阻力为40N, 动力臂为0.4m 求阻力臂 答:阻力臂为0.1m=0.1 m10N×0.4m40N解:根据杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L2 得:
3、 “暴走”是一种快速的徒步运动方式。观察分析人走路情形,可以将人的脚视为一根杠杆,如图所示,行走时人的脚掌前端是支点,人体受到的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是动力。已知某人的质量为80Kg,g=l0N/g。
(1)请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。
(2)根据图片,估算小腿肌肉产生的拉力是多少N。解:(1)根据G=mg,可得:
G= mg=80Kg×10N/Kg=800N
由图像可知:L1=2L2 根据杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L2 得:
=400N 答:800N×12小腿肌肉产生的拉力是400N 4、如图所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,已知每个钩码的质量均为50g,若在A,B两处各减去1个钩码,那么杠杆( )
A.右边向下倾斜
B.左边向下倾斜
C.仍保持水平位置平衡
D.无法确定杠杆是否平衡B5、如图所示,杠杆处于平衡状态,如果在物体A和B下端同时挂一个相同质量的钩码,下列判断正确的是( )
A.杠杆不能平衡,左端下沉
B.杠杆不能平衡,右端下沉
C.杠杆仍能平衡
D.无法判断B6、如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )
A.杠杆仍能平衡
B.杠杆不能平衡,右端下沉
C.杠杆不能平衡,左端下沉
D.无法判断C巩固提高1、(聊城中考)人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托5kg的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定(g=9.8N/Kg)( )
A.大于5kg B.大于49N C.小于49N D.等于49NB 2、如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆 ( )
A.一定是省力杠杆
B.一定是费力杠杆
C.一定是等臂杠杆
D.以上情况都有可能 D课堂总结 杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2板书设计 杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2作业布置如图所示,小华用苹果和桔子来玩翘翘板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是 ( )
A.苹果的重力
B.桔子的重力
C.杆对桔子的支持力
D.苹果对杆的压力 Dhttps://www.21cnjy.com/help/help_extract.php