典型例题解析例1(镇江市中考试题)如图1—6—1(a)所示的杠杆重;不计,O为支点,AO=0
2m,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力矿的力臂l2,力臂l2为________m.(a)`(b)图1—6—1如图1—6—1(b),画出杠杆OAB示意图,找到支点O,BC为力的作用线,画出力臂l2.根据杠杆的平衡条件:G·OA=Fl2代入数值:6N×0
2m=3N×l2l2=2×0
4m答案力臂l2如图1—6—1(b),l2为0
4m例2如图1—6—2(a)是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,则在B点用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态.问:(1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆能否平衡
(图中每个格距离相等)(2)若在C点用20N的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡
精析F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡.解(1)力F作用于B点时,杠杆平衡:G·AO=F·OB当力F作用于C点时:G·AO=10N×AO=10N×2OB(a)`(b)图1—6—2F·OC=20N×20BF·OC>G·AO∴杠杆不能平衡,C端下沉.(2)根据上面的讨论,若C点用力为20N,但方向不限的话,我们可以采取减小力臂的方法,使杠杆重新平衡.如图1—6—2(b).当F斜着用力时,力臂减小为l2.若此时F=20N,l2=OB大小,则杠杆可以再次平衡.答案不能平衡,可能平衡例3(哈尔滨市中考试题)下图中可视为费力杠杆的是(如图l—6—3)()ABCD图1—6—3精析起重机,l1<l2,Fl>F2为费力杠杆.其他:手推车、瓶启子、撬杠均是l1>l2,为省力杠杆.答案A例4(乌鲁木齐市中考试题)如图1—6—4(a)所示,杠杆A处挂一重为40N的物体,杠杆在拉力F作用下保持平衡.O是杠杆的支点.请画出拉力F的力臂L.并写出杠杆平衡时的表达式.