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在《杠杆》这部分考题中,我们会遇到这样一类题,画出使杠杆平衡的最小动力。有的时候力的作用点是固定的,需要确定力的方向,有的时候,根本没有指出力的作用点,需要我们自己确定作用点和方向。
杠杆平衡时,什么情况下动力最小呢?
根据杠杆平衡原理:
当阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂的乘积是一个定值,动力臂越大,动力越小,动力臂最大时,动力最小。
那么,什么情况下动力臂最长呢?
在上图中,我们随便选一个方向画出动力,然后画出动力臂,并且连接支点O和动力作用点A,此时三角形AOM是直角三角形,OA为斜边,力臂OM为直角边。也就是说,只要力的方向不垂直于OA,那么,不管力的方向向哪里,力臂都小于OA。
最终,我们得出结论:当动力作用点离支点最远,且“动力方向”跟“支点和动力作用点连线”垂直的时候,动力臂最长,动力最小,此时支点与动力作用点的连线,就是动力臂。
例题讲解
例1、
如图所示,O为杠杆的支点,现在B点施加一个最小的力,使得杠杆处于平衡状态,请画出这个力的示意图,并画出动力臂。
解析:由图可知,当动力垂直于OB,也就是垂直于杠杆本身时,动力臂最长,动力最小。答案如下图:
例2、
如图,O为支点,在B点施加一个最小的力,杠杆平衡,请画出这个力的示意图,并画出它的力臂。
解析:首先连接OB,动力垂直于OB时,动力臂最长,动力最小。答案如下图:
注意:动力垂直于支点与力作用点的连线,实际上有两个方向,因此,一定要先判断,朝哪个方向才能使杠杆静止,然后再确定力的方向。
今日话题:对于杠杆部分,你觉得哪种类型的题最难呢?欢迎在评论区分享讨论!