1. 采用多长的杠杆才最省力
据传说,在阿基米德晚年,他的家乡叙拉古城被强大的罗马帝国围困,在保卫城墙的战斗中,阿基米德充分动用了他的智慧和才能,发明许多特种武器,给敌人以沉重的打击,使得久攻不下的罗马军队只得弃强攻为封锁,后来,叙拉古城由于矢尽粮绝,才被罗马军队占领。
在保卫古城堡的最后一天,阿基米德看到城堡的一角,几名将士正用一根既沉重又长的杠杆在运一块大石,准备消灭入侵之敌。他好像突然想起什么似的猛然站起来高声喊到:“不要那么长的杠杆,换一根短的。”将士们惊呆了,用短杠杆怎么行?你老人家发明的杠杆原理不是要加长动力臂才省力吗?
遗憾的是由于城堡被敌人攻破,阿基米德没来得及回答将士们的问题,就被罗马士兵杀害了。
这个传说是否真实,我们不必来考证,但是,我们关心的是为什么阿基米德突然想到要换一根短杠杆呢?只要我们细心一想,就会发现这位古代科学家所提问题的道理,诚然加长动力臂能省力,但是随着杠杆长度的增加,人们的无用消耗也将增加。那么,究竟采用多长的杠杆才最省力呢?
不妨假设杠杆的支点、力点分为A、B,在距支点0.5米处的点挂重物490公斤,已知杠杆本身每米长重40公斤,求最省力的杠杆长?
显然,我们可以得这样一个关系式:
FX=40X乘以X/2+490×0.5
可转化以自变量X的二次方程:20X2-FX+245=0于是利用判别式法求出F的极值,即:
Δ=F的平方-40×20×245≥0
即F≥140
故当F=140公斤时,X=3.5米
由此可知,最省力的杠杆长为3.5米,此时人们只用140公斤力就可移动490公斤重的物体,事实上,当杠杆比3.5米长了或短了时,所用的力都要大。例如取4米时,F=141.25公斤,显然用力大于140公斤。现在我们已说明了“阿基米德为什么说:‘不要用那么长的杠杆,换一根短的’?”的道理。
2. 杠杆的作用就是省力,并且越长越省力,这句话对吗
错,有省力的也有费力的,例如长剪刀,菜刀
3. 杠杆质量一样,是越长越省力,还是越短
支点不变,杠杆越长越省力。
4. 下列说法中正确的是() A.杠杆是一种省力的机械 B.杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和
A、杠杆包括省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,故A错误; B、力臂是从支点到力的作用线的距离,力臂不一定是杠杆的长度,也不一定在杠杆上.故B错误; C、力臂是从支点到力作用线之间的距离,不是力的作用点.故C错误; D、杠杆是可以让某一固定点转动的硬棒,可以是直的,可以是弯的.比如钳子、扳手等.故D正确. 故选D. |
5. 杠杆的长度等不等于动力臂和阻力臂之和阿
不等于,杠杆是一根硬棒,动力臂和阻力臂力的作用线到支点的垂直距离
6. 杠杆长度与力的关系
杠杆长度与力的关系杠杆长度越长,用力越小。
杠杆力原理就是杠杆传递的力的原理。F为动力,F'为阻动力(就是棒受大石头的受力点棒使出的力),R'为阻动力的力臂。
公式这样写:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1×l1=F2×l2这样就是一个杠杆。杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆,两者皆有但是功能表现不同。例如有一种用脚踩的打气机,或是用手压的榨汁机,就是省力杠杆 (动力臂 > 阻力臂)。
但是我们要压下较大的距离,受力端只有较小的动作。另外有一种费力的杠杆。例如路边的吊车,钓东西的钩子在整个杆的尖端,尾端是支点、中间是油压机 (力矩 > 力臂),这就是费力的杠杆,但费力换来的就是中间的施力点只要动小距离,尖端的挂勾就会移动相当大的距离。
7. 关于杠杆的问题
距离指的是动力作用点移动的距离
比如你要用杠杆撬开石头,就是你所压下的杠杆的那一端变化的距离(当然这个例子是省力杠杆)
恩。。不是很清楚你问的怎么变化是什么意思
总之,杠杆是不省功的,就是说,如果不考虑机械损失,省力了就一定费距离,省距离就一定费力,因为力和距离的乘积,功是不变的。
不知道说清楚了没有
8. 物理杠杆知识点总结
初中物理学中把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。接下来我为你整理了物理杠杆知识点总结,一起来看看吧。
物理杠杆知识点总结
1、 定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
2、 五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。
(说明: 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反)
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
3、画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签
⑴ 找支点O;
⑵ 延长力的作用线(虚线);
⑶ 画力臂(实线双箭头,过支点垂直于力的作用线作垂线)
⑷ 标力臂
***研究杠杆的平衡条件**
杠杆平衡是指:杠杆水平静止或匀速转动。
实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1
解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)
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,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
杠杆相关习题
1.如图所示,杠杆处于平衡状态,F的力臂是()
A.OFB.OD?C.OCD.OA
2.下列说法中正确的是()
A.杠杆是一种省力的机械B.杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和
C.从支点到力的作用点之间的距离叫做力臂D.杠杆可以是直的,也可以是弯的
3.一根重100N的均匀直铁棒放在水平地面上,抬起一端所需最小的力是()
A.50NB.75NC.25ND.100N
4..杠杆在生产、生活中有着广泛的应用,下图工具中属于费力杠杆的是( )
A.①、②
B.②、③
C.①、③
D.①、④
5.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了()
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.增大动力臂,省力
C.减小动力臂,减小动力移动的距离D.减小阻力臂,省力
6.如图所示,密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面OB是直尺全长的三分之一。当B端挂5N的重物时,直尺的A端刚刚开始翘起,则此直尺受到的重力是( )
A、2.5N B、5N C、10N D、无法确定
7.如图所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡。下列叙述正确的是()
A.此杠杆一定是省力杠杆B.沿杠杆OA方向用力也可以使杠杆平衡
C.沿竖直向上方向用力最小D.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆
8.如图所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是;
A、三个杠杆都是省力杠杆B、ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆
C、三个杠杆都是费力杠杆D、ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆
9.某人将一根木棒的一端抬起,另上端搁在地上.在抬起的过程中(棒竖直时除外),所用的力始终竖直向上,则用力的大小()
A、保持不变B、逐渐增大C、逐渐减小D、先减小后增大
10.杠杆左右两端分别挂有重物是40牛和50牛.此时杠杆平衡,若使两端物体都减少10牛.则()
A.左端下沉B.右端下沉C.仍然平衡D.不能确定
11.一个原来水平静止的杠杆,如果再作用一个力后,杠杆仍能处于静止状态,则此力可能是()
A.竖直作用于动力点上B.竖直作用于阻力点上
C.竖直作用在支点上D.作用在杠杆的任一点,但力的作用线必须与杠杆垂直
12.如图所示,粗细均匀的直尺AB,将中点O支起来,在B端放一支蜡烛,在AO的中点O′上放两支蜡烛,如果将三支完全相同的蜡烛同时点燃,它们的燃烧速度相同.那么在蜡烛燃烧的过程中,直尺AB将()
A.始终保持平衡
B.不能保持平衡,A端逐渐下降
C.不能保持平衡,B端逐渐下降
D.蜡烛燃烧过程中A端逐渐上升,待两边蜡烛燃烧完了以后,才恢复平衡
9. ”杠杆越长越省力,越短越费力。”这句话对吗
”杠杆越长越省力,越短越费力。”(错)
关键得看杠杆的支点在哪。
10. 杠杆的长度等于动力臂与阻力臂长度之和
错。只有在动力方向和阻力方向均与杠杆垂直的情况下才成立。