科学探究：杠杆的平衡条件
训练点
杠杆的分类
1.(2017·邵阳中考)在如图所示的简单机械中,属于省力杠杆的是 ( )
【解析】选B。本题考查杠杆的分类。钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;锤子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故选B。
2.(2016·聊城中考)如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时它相当于一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。若旅行箱内装满物体且质量分布均匀,其总重为210N,轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖直向上的拉力F为________N。
【解析】本题考查了利用杠杆的平衡条件进行计算。把拉杆式旅行箱看成一个杠杆,其支点为转轮的轴,动力为人提拉把手的力F,阻力为箱体的重力,由于动力臂大于阻力臂,所以为省力杠杆。箱体的重心在箱体中间,即重力的力臂为箱体的一半,而拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,所以力F的力臂为重力力臂的3倍。根据杠杆的平衡条件,FL1=GL2,F×3L=210N×L,得F=70N。
答案:省力 70
3.如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是________________;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时婴儿车可视为__________(选填“省力”或“费力”)杠杆。
【解析】本题考查杠杆的分类和判断。当前轮遇到障碍物,向下按扶把时,婴儿车绕后轮转动,所以后轮是支点;当后轮遇到障碍物,向上抬起扶把,婴儿车绕前轮转动,所以前轮是支点,这时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
答案:后轮 省力
训练点
最小力的判断和作图
4.如图所示,三个力F1、F2、F3分别都能使杠杆平衡,其中最小的力是
( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.不能确定
【解析】选B。在杠杆的右端点施力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,即F2的方向与杠杆垂直,故F2最小,故选B。
