Question

16．如圖所示是小明同學(xué)進(jìn)行杠桿平衡實(shí)驗(yàn)的示意圖，在該實(shí)驗(yàn)中如果把測力計(jì)的拉力叫做動力，懸掛鉤碼的細(xì)繩對杠桿的拉力叫做阻力，在使杠桿水平平衡的情況下，下列說法中正確的是（　　）

• A． 動力臂和阻力臂之和總是等于杠桿的總長度
• B． 動力沿b方向時(shí)，動力和鉤碼的重力大小相等
• C． 動力和豎直方向的夾角為60°時(shí)，該杠桿是費(fèi)力杠桿
• D． 改變動力的方向但作用點(diǎn)不變時(shí)，該杠桿總是省力杠桿

Answer 1

分析 （1）支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離叫力臂；
（2）動力沿b方向時(shí)，讀出力臂的大小，根據(jù)杠桿的平衡條件判斷動力和鉤碼重力大小之間的關(guān)系；
（3）根據(jù)三角函數(shù)求出動力和豎直方向的夾角為60°時(shí)動力臂的大小，然后與阻力臂相比較判斷杠桿的類型；
（4）改變動力的方向但作用點(diǎn)不變時(shí)，動力臂可能大于阻力臂，也可能等于阻力臂，還可能小于阻力臂．

解答 解：A．圖中測力計(jì)按a的方向施加拉力時(shí)，動力的力臂不等于作用點(diǎn)到支點(diǎn)O的水平距離，此時(shí)動力臂和阻力臂之和不等于杠桿的總長度，故A錯(cuò)誤；
B．動力沿b方向時(shí)，由圖可知?jiǎng)恿Ρ鄣拇笮��?個(gè)格的長度，阻力臂為4個(gè)格的長度，由F₁L₁=F₂L₂可知，動力小于鉤碼的重力大小，故B錯(cuò)誤；
C．動力和豎直方向的夾角為60°時(shí)，動力臂L₁=5個(gè)格×cos60°=5個(gè)格×$\frac{1}{2}$=2.5個(gè)格，動力臂小于阻力臂4個(gè)格，所以杠桿是費(fèi)力杠桿，故C正確；
D．改變動力的方向但作用點(diǎn)不變時(shí)，動力臂可能大于阻力臂，也可能等于阻力臂，還可能小于阻力臂，該杠桿可能是省力杠桿、可能是費(fèi)力杠桿、還可能是等臂杠桿，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對力臂、杠桿平衡條件、杠桿分類的理解與掌握，關(guān)鍵是動力和豎直方向的夾角為60°時(shí)力臂大小的確定．