例析杠杆中的动态平衡问é¢?/p>
杠杆的动态平衡问题是初中物理的重点考察内容ï¼?/p>
对于实际情况的分析可以激发学生的
探索兴趣ï¼?/p>
本文中将针对杠杆动态变化过程中的多种情况进行分类讨论,
以不变为前提的基
础上谈论各变量的大小变化关系,从不同的角度更全面的解析动态平衡问题ã€?/p>
一、杠杆位置不å�?/p>
杠杆位置不变实际上是说杠杆处于平衡状态,
杠杆平衡包括杠杆静止不动或匀速转动状
态,
学生要对此理解透彻ã€?/p>
不同状态下的分析方法是一定的ï¼?/p>
下题中根据杠杆的不动状态进
行分析,得出正确的解题方法ã€?/p>
ä¾?/p>
1
如图
1
所示,在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧测力计拉着,使杠杆在水
平位置保持平衡,
现缓慢地拉着弹簧测力计使杠杆始终位置不变ï¼?/p>
沿图中位ç½?/p>
1
移动到位ç½?/p>
2
,则弹簧测力计的示数å°?/p>
(
)
�/p>
A.
一直增å¤?/p>
B.
先增大后减小
C.
先减小后增大
D.
一直减å°?/p>
解析
首先找出初始位置的力和力臂,
再确定题中的变量和不变量ã€?/p>
当施加的动力垂直
于杠杆时ï¼?/p>
动力臂最长,
杠杆始终在水平位置保持平衡,
阻力和阻力臂一定,此时的动力最
小。具体如å›?/p>
2
所示ã€?/p>
本题解法的精妙之处在于抓住了变与不变的各物理量,
变的是力的大小和方向ï¼?/p>
不变çš?/p>
是杠杆的位置,再由数学知识中的垂线段定理得出何时力臂最小就可以快速解题了ã€?/p>
二、动力臂不变
我们要注意的是从支点到动力的作用线的垂直距离叫作动力臂,
并非是从动力点到支点
的棒长距离,
有时棒长的改变不会影响动力臂的大小,
对于阻力臂的定义也是如此ï¼?/p>
此处æž?/p>
易混淆,明确题中物理量的改变是解此类题的关键ã€?/p>
ä¾?/p>
2
如图
3
所示,直杆
OA
的下端挂一重物且可ç»?/p>
O
点转动。现用一个始终与直杆åž?/p>
直的åŠ?/p>
F
将直杆由竖直位置缓慢转动到水平位置,在转动过程中这一直杆
(
)
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