关于杠杆平衡的六种题型

摘要

杠杆的平衡条件是分析和解决杠杆问题的重要切入点,应用时关键在于紧扣影响杠杆平衡的四个要素:动力、动力臂、阻力、阻力臂,分析它们在具体问题中的大小,搞清它们的变化情况,从而结合杠杆的平衡条件,进行综合分析、推理、计算.现以一种常见题目的多种变换为例加以说明.原形题:一根直杆可绕O点转动,在直杆的中点B处挂一重物,在杆的另一端A处施加一个方向始终保持水平的力F,如图所示,在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力F大小的变化情况是()A.一直在增大B.一直在减小C.先增大后减小D.先减小后增大分析:作出动力F的力臂L1和阻力G的力臂L2,在杠杆缓慢转动的过程中,L1逐渐减小,L2逐渐增大,由杠杆平衡条件FL1=G L2知,FL1↓=(G不变)L2↑,则动力F将一直增大.选A.变形题1:将动力方向从“始终保持水平”变为“始终与杠杆垂直”,其他题设条件不变,力F的变化情况如何?分析:因动力始终与杠杆垂直,故动力臂(L1OA)的长度不变,在杠杆逐渐抬起到水平位置的过程中,阻力臂(L2OC)逐渐变大,根据杠杆的平衡条件FL1=GL2知,F(L1不变)=(G不变)L2↑,则F将一直增大.变形题2:将动力方向从“始...