65页例1,杠杆平衡问题详解
力臂可以以格做单位。
一个砝码所贡献的拉力是其重力:
杠杆平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
A项所描述的情景:
左边两个砝码用重力共线竖直向下的重力一牛,力臂为三格。
右边A点4个钩码提供竖直向下的两牛的拉力,力臂为两格。
右边的乘积大,右边将下沉。
A项错。
B项中左边情况与A项中相同,右边弹簧秤的拉力竖直向下,且作用点在B点,故力臂为5格。
左边乘积大,则左边下沉。
B项错。
力臂是支点到力的作用线的距离。
在几何学中,点到线的距离,是过点做线的垂线,那段垂线段就是所谓点到线的距离。
在B点对杠杆施加拉力,当拉力方向垂直于杠杆时,力臂为5格,当不垂直时,力臂小于5格,而且可以小到很小,甚至为0。
故要保持杠杆平衡的拉力可以很大,甚至无法保持平衡。
所以在B点施加拉力使杠杆平衡,有可能是费力杠杆。
C项错。
在A点施加拉力时,力臂越大,需要施加的力就越小。
当拉力与杠杆垂直时,力臂是最大的,此时所需施加的拉力由下面的计算过程得出。
施加拉力为动力,大于阻力,故为费力杠杆。
若拉力方向不与杠杆垂直,力臂将变小,所需施加拉力就要更大,就更费力了。
故D项对。
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