暑期九上科學(xué)杠桿的動(dòng)態(tài)平衡學(xué)案

1、第十四講：杠桿動(dòng)態(tài)平衡 主講人：賴詩港典型例題：（一）、杠桿平衡條件應(yīng)用及動(dòng)態(tài)變動(dòng)例1、一種多夾曬衣架，如圖所示。若在A點(diǎn)下夾2只薄襪子、E點(diǎn)下夾1只厚襪子，曬衣架恰好處在水平位置平衡，若兩個(gè)夾上各夾一只厚襪子和一只薄襪子，也使曬衣架處于水平位置，可將（ ） A厚襪子掛在B點(diǎn)下，薄襪子掛在A點(diǎn)下 B厚襪子掛在C點(diǎn)下，薄襪子掛在D點(diǎn)下C厚襪子掛在D點(diǎn)下，薄襪子掛在C點(diǎn)下 D厚襪子掛在E點(diǎn)下，薄襪子掛在A點(diǎn)下變式訓(xùn)練1、小櫻去農(nóng)村姥姥家玩，由于拆遷姥姥村里正在電路重鋪，工人們需要將水泥電線桿埋入規(guī)定的地點(diǎn)以下1米深左右的土層中，因此需要挖坑，把長(zhǎng)達(dá)10米、重為G6000牛的水泥電線桿放到坑口適當(dāng)位

2、置，再在電線桿上施力，將電線桿豎起來。下面四幅圖片， 是小櫻設(shè)計(jì)的坑形狀、安放位置及電線桿上的施力情況，其中最省力 ( ) 例2、如圖所示為一種樹木扶正器。將扶正器的B端放在地面上，通過收緊帶與樹根部C保持一定距離，A端固定在樹干上，利用液壓裝置產(chǎn)生一個(gè)推動(dòng)樹干的力，那么，在扶正到如圖位置時(shí)時(shí)，樹干點(diǎn)（ ）、受到沿方向推力、受到垂直于方向推力、所受推力的力臂為D、所受推力的力臂為變式訓(xùn)練、如圖所示為一種樹木扶正器。AC是杠桿，AB是扶正器。將扶正器的B端放在地面上，與樹根部C保持一定距離，A端固定在樹干上，利用液壓裝置產(chǎn)生一個(gè)推動(dòng)樹干的力，那么，在扶正到如圖位置時(shí)的過程中，以下說法正確的是（

3、）A保持B點(diǎn)C點(diǎn)不動(dòng)，A點(diǎn)越往下，推動(dòng)樹干越省力BA點(diǎn)受到垂直于AB方向的推力CA點(diǎn)不動(dòng)，BC之間的距離越大越省力DA點(diǎn)所受推力的力臂為BC例4、如圖，長(zhǎng)為3米的勻質(zhì)平板的中點(diǎn)能繞固定的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，平板與水平地面的夾角為30°，在板上站兩個(gè)小孩。已知20千克的甲小孩位于板的中點(diǎn)，30千克的乙小孩位于板的左端?，F(xiàn)兩個(gè)小孩均以0.1米秒的速度同時(shí)向右慢慢移動(dòng)， 秒時(shí)間后平板開始轉(zhuǎn)動(dòng)；乙小孩在這一過程中克服自身重力做功的功率為 瓦。（g=10牛千克）變式訓(xùn)練、如圖，長(zhǎng)為2.8米的勻質(zhì)平板的中點(diǎn)能繞固定的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，平板與水平地面的夾角為30°，在板上站兩個(gè)小孩。已知30千克的甲小孩位

4、于板的中點(diǎn)，20千克的乙小孩位板的左端。現(xiàn)兩個(gè)小孩均以0.1米秒的速度同時(shí)向右慢慢移動(dòng)， 秒時(shí)間后平板開始轉(zhuǎn)動(dòng)；乙小孩在這一過程中克服自身重力做功的功率為 瓦。（g=10牛千克）例5、如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列哪種方法能使杠桿重新處于平衡（每個(gè)鉤碼質(zhì)量相同）（）A左、右兩邊各去掉一個(gè)鉤碼B左邊鉤碼向左移動(dòng)1格，右邊鉤碼向右移動(dòng)1格C左、右兩邊各增加一個(gè)鉤碼D右邊去掉2個(gè)鉤碼并向右移動(dòng)3格變式訓(xùn)練5、如圖所示，一根木棒AB在O點(diǎn)被懸掛起來，AO=OC，在A、C兩點(diǎn)分別有兩個(gè)和三個(gè)相同的鉤碼，木棒處于水平平衡如在木棒的A、C兩點(diǎn)各增加一個(gè)同樣的鉤碼，則木棒（）A仍保持平衡B繞O點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)

5、動(dòng)C繞O點(diǎn)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)D平衡被破壞，轉(zhuǎn)動(dòng)方向不定例6、古代護(hù)城河上安裝的吊橋可以看成一個(gè)以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，如圖所示。一個(gè)人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置，若用 L表示繩對(duì)橋板的拉力F的力臂，則關(guān)于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況，下列說法正確的是（ ） AL始終在增加，F(xiàn)L始終在增加 BL始終在增加，F(xiàn)L始終在減小 CL先增加后減小，F(xiàn)L始終在減小 DL先減小后增加，F(xiàn)L先減小后增加變式訓(xùn)練6、如圖所示，一根質(zhì)地均勻的木桿可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在木桿的右端施加一個(gè)始終垂直于桿的作用力F，使桿從OA位置勻速轉(zhuǎn)到OB位置的過程中，力F的大小將（）A一直是變大的 B一直是變小的

6、C先變大，后變小 D先變小，后變大（二）推導(dǎo)證明1.一架不準(zhǔn)確的天平，主要是由于它橫梁左右兩臂不等長(zhǎng)為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，在實(shí)驗(yàn)室中常用“交換法”來測(cè)定物體的質(zhì)量即先將被測(cè)物體放在左盤，當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤中砝碼的總質(zhì)量為m1；再把被測(cè)物體放在右盤，當(dāng)天平平衡時(shí)，左盤中砝碼的總質(zhì)量為m2試證明被測(cè)物體的質(zhì)量m=2.龜兔賽跑結(jié)束后，返回途中撿到半個(gè)大西瓜（如圖），都想獨(dú)吃，互不相讓。爭(zhēng)論的結(jié)果是：誰的體重大誰吃?？蓻]有彈簧測(cè)力計(jì)怎么辦？這時(shí)來了一只老山羊，知道情況后便說“這好辦，你們兩個(gè)各蹲在西瓜的一邊，就可以看出哪個(gè)重些”。于是兔龜分別蹲到西瓜的一邊，結(jié)果西瓜還在水平位置平衡如圖老山羊又說：“你們各

7、自向中間移動(dòng)相等的距離看看”，結(jié)果烏龜那邊上翹了，兔子很高興，說：“怎么樣，還是我重吧！西瓜歸我?！崩仙窖蛘f：“不對(duì)，應(yīng)該給烏龜?！闭?qǐng)你用所學(xué)的杠桿知識(shí)分析，老山羊的話有道理嗎？這個(gè)西瓜到底歸誰？請(qǐng)用公式推導(dǎo)說出你的理由（西瓜的質(zhì)量不計(jì)）。（三）平衡條件應(yīng)用1.小剛同學(xué)想測(cè)量家中一頭肥豬的重，如圖所示，他用繩將豬綁住掛在木棒的B點(diǎn)，將棒的一端O放在石坎上，人通過掛在A端的測(cè)力計(jì)拉起木棒的另一端，是木棒剛好達(dá)到水平位置已知測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=320N，AB=1.2m，OB=0.4m問：（1）請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算豬的重力大約是多少？（2）你認(rèn)為利用這種方法測(cè)出的豬的重力比實(shí)際重力偏大還是偏小，并說明產(chǎn)

8、生誤差的原因是什么？2.如圖，長(zhǎng)3.0m、重10且密度不均勻的金屬桿，可繞點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)用豎直向上拉力F使金屬桿保持水平，測(cè)出點(diǎn)到拉力F距離及F大小，再改變拉力F作用點(diǎn)的位置，測(cè)出相應(yīng)的F與x大小，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表 試驗(yàn)次數(shù)12345x/m0.51.01.52.02.5F/N20106.754求：（1）由表中數(shù)據(jù)得F與x之間成 關(guān)系（2）金屬桿重心到點(diǎn)的距離為多少？（3）若測(cè)力計(jì)量程為25，則應(yīng)控制x在什么范圍內(nèi)變化？第十四講：杠桿動(dòng)態(tài)平衡課后作業(yè)學(xué)生姓名： 得分： 1、雅安地震后，許多救災(zāi)人員用如圖所示的“大力鉗”剪斷廢墟中的鋼筋，救出被困群眾大力鉗上的主要數(shù)據(jù)如圖若某救災(zāi)人員

9、在“握力作用處”向下施加壓力F，則“被鉗鋼筋”承受的壓力為（）A6F B36F C18F D用大力鉗剪斷鋼筋的過程，省力且省功2、如圖所示是環(huán)衛(wèi)工人用的一種垃圾夾的結(jié)構(gòu)示意圖拉繩的一端固定在手把上，另一端穿過空心管桿與兩夾爪的一端相連當(dāng)用力捏手把時(shí)，夾爪在拉繩的作用下可夾持物體，同時(shí)彈簧被壓縮；當(dāng)松開手把時(shí)，夾爪在彈簧的作用下恢復(fù)原狀在使用過程中，手把和夾爪分別是（）A省力杠桿，費(fèi)力杠桿B費(fèi)力杠桿，省力杠桿C省力杠桿，省力杠桿D費(fèi)力杠桿，費(fèi)力杠桿3.人在踮腳時(shí)主要靠腓腸肌收縮，如圖所示，若某人的重量為500N，MO=2NO，則雙腳同時(shí)踮起時(shí)，每只腳的腓腸肌的作用力是（）A.125N B.250N C.50