《杠杆》专题二 最小的力一.知识要点解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂__________,要使动力臂最大需要做到:(1)确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;在杠杆上找一点,使这个点到支点的距离最_________;(2)连接支点与动力作用点,得到_________的线段;(3)经过动力作用点做出与该线段_________的直线;(4)根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向答案】最大;(1)长;(2)最长;(3)垂直二、典型例题例1.如图所示,画出在A点把钉子拔出来所施加的最小力F答案】【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】连接支点和端点,这是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,此方向就是最省力的方向例2.如图所示为某一轻质杠杆,其中O点为支点,在B点悬挂物体G,要使杠杆在图中位置处于静止(平衡)状态,在图中A点画出所需的最小力F的示意图及其力臂L答案】【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】连接支点和端点,这是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,此方向就是最省力的方向。
例3.如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G=60N的物体为使杠杆平衡,应该杠杆上的_________点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力大小是_________N,方向是_________答案】A;15N;竖直向上【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】力臂越长越省力,在A点竖直向上施加力是最小的三、巩固训练1.如图所示,杠杆上挂一重物,请在图中作出使杠杆平衡最小的力F答案】【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】连接支点和端点,这是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,此方向就是最省力的方向2.如图所示,画出使杠杆平衡最小的力F的示意图答案】【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】连接支点和端点,这是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,此方向就是最省力的方向3.在图中作出最小的力F使杠杆在图示的位置保持平衡答案】【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】连接支点和端点,这是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,此方向就是最省力的方向4.如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动,请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力F的示意图。
答案】【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】连接支点和端点,这是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,此方向就是最省力的方向5.如图所示,张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶,请你在图15中画出这个力F的示意图答案】【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】连接支点和圆心,这是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,此方向就是最省力的方向6.如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力F2,O为杠杆的支点请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F1的示意图答案】【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】AB为杠杆长,这是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,此方向就是最省力的方向7.如图所示,O为杠杆AC的支点,在B处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1,并标出F1的方向答案】【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的作图问题解析】OC是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,此方向就是最省力的方向8.如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力A.应沿MQ方向 B.应沿MP方向C.应沿MN方向 D.可沿任意方向【答案】A【难易】容易【考点】本题主要考查的是最省力的杠杆问题。
解析】OM是最长的力臂,力臂越长越省力,做这条线段的垂线,沿MQ方向就是最省力的方向。