Question

2．（1）如圖甲所示是工地上常見的獨(dú)輪車，屬于省力杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力”）；
（2）另有一長1m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，一拉力--位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡．該傳感器顯示其拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖乙所示．據(jù)圖可知金屬桿重為2.4N；保持F的方向不變，將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中如圖丙，力F將不變（選填“變大”、“變小”、或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，判斷獨(dú)輪車在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．
（2）金屬桿已知長度，且質(zhì)地均勻，其重心在中點(diǎn)上，將圖示拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系圖賦一數(shù)值，代入杠桿平衡條件求出金屬桿重力．
（3）如圖杠桿在水平位置時(shí)杠桿平衡，根據(jù)杠桿平衡條件列出等式，求出F．杠桿在勻速提起的過程中，根據(jù)杠桿平衡條件列出等式，求出F．比較前后兩次F的大小可以得到解決．

解答 解：（1）獨(dú)輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿．
（2）金屬桿重心在中心上，力臂為L₂=0.5m，取圖象上的一點(diǎn)F=6N，L₁=0.2m，
根據(jù)杠桿的平衡條件有：GL₂=FL₁，即G×0.5m=6N×0.2m
解得：G=2.4N．
（3）杠桿在水平位置時(shí)，杠桿平衡，根據(jù)杠桿平衡條件得，OA×F=OC×G，F(xiàn)=$\frac{OC}{OA}$G，
當(dāng)杠桿勻速提起的過程中，杠桿平衡，根杠桿平衡條件得，OA'×F'=OC'×G，F(xiàn)'=$\frac{O{C}^{′}}{O{A}^{′}}$G，
因?yàn)椤鱋AA'∽△OCC'，所以$\frac{OC}{OA}$=$\frac{O{C}^{′}}{O{A}^{′}}$，所以F=F'．如圖所示．

故答案為：省力；2.4；不變．

點(diǎn)評 （1）杠桿的分類和特點(diǎn)：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂，省力但費(fèi)距離；②費(fèi)力杠桿，動力臂小于阻力臂，費(fèi)力但省距離；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂，既不省距離也不省力．
（2）學(xué)會看圖象是學(xué)物理的基本要求，像速度時(shí)間圖象、路程時(shí)間圖象等，要先看縱坐標(biāo)軸、橫坐標(biāo)軸各表示什么，再順著圖象看懂表示的物理過程．
（3）杠桿在靜止時(shí)，杠桿是平衡的，杠桿在勻速轉(zhuǎn)動過程中也是平衡的，根據(jù)杠桿平衡條件列出等式求解．