杠杆练习题带答案.doc

【杠杆原理】 杠杆原理是物理学中的一个基本概念，它主要描述了力和力臂的关系。在杠杆系统中，杠杆是一根可以绕固定点（支点）转动的硬棒。杠杆有五个要素：1) 杠杆本身，即硬棒；2) 支点，杠杆转动的固定点；3) 动力，促使杠杆转动的力；4) 阻力，阻碍杠杆转动的力；5) 力臂，从支点到力的作用线的距离。力臂的定义是关键，它是点到线的距离，而非点到点的距离。 【杠杆的平衡条件】 杠杆平衡条件是指杠杆在不受其他外力影响时，杠杆两端所受力的力臂乘积相等。具体表达为：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即 F1 × l1 = F2 × l2。这里，F1 和 F2 分别代表动力和阻力的大小，l1 和 l2 分别为对应力的力臂长度。值得注意的是，单位要保持一致，通常力的单位为牛顿（N），力臂的单位可以是米、分米、厘米，但必须统一。 【杠杆的应用】 杠杆原理广泛应用于日常生活中，例如活塞式抽水机的手柄、自行车的手闸等。在抽水机的例子中，手柄可视为绕O点转动的杠杆，其平衡条件是F1 × OC = F2 × OA。自行车手闸是一个省力杠杆，通过较小的动力F1（手对车闸的作用力）实现较大的阻力F2（刹车拉线受到的力），实际上F2 = F1，因为它们的力臂相同。 【课堂练习】 1. 正确的答案是B，杠杆确实总是有支点的。 2. 图中的杠杆平衡表明F1 × OE = F2 × OB。 3. 要使杠杆重新平衡，需要在A处悬挂的钩码个数与已知力臂和力的比例有关。通常，要使杠杆平衡，需满足F1 × l1 = F2 × l2，因此应选择与B端力臂相同的力臂挂上钩码，即选C，3个钩码。 4. 在该图中，OA垂直于AB，所以OA是力F的力臂。 5. 自行车手闸是一个杠杆，也是一个省力机械。根据杠杆平衡条件，手对车闸的作用力F=10N时，刹车拉线受到的力也是10N，因为它们的力臂相等。 【课后作业】 6. 如果在杠杆两侧增加相同质量的钩码，杠杆会失去平衡，但由于两侧增加的力臂和力都相等，杠杆会保持原来的状态，即C，仍然平衡。 7. （1）绳子对杠杆的拉力F1的力臂应从支点O画到力F1作用线的垂直距离，即l1。 （2）根据杠杆平衡条件，F1 × l1 = 20N × OA。因为OA=30cm，∠B=30°，可以通过三角函数求得l1，并进一步计算出F1的大小。 以上是对杠杆原理及其应用的详细解析，包括杠杆的定义、平衡条件以及在实际生活中的实例。通过这些知识点，我们可以更好地理解和应用杠杆原理解决实际问题。