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易错点1:不能准确画出力臂
力臂是支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到力的作用点的距离,因此力臂不一定在杠杆上.部分同学误认为力臂是支点到力的作用点的距离,在画力臂时易出错.
例1 图1中O点是杠杆的支点,在图中画出动力F1的力臂ι1,.
错解:如图2所示.
错因分析:错画的原因是不能正确理解力臂的概念,将“从支点到力的作用线的垂直距离”误认为是“支点到力的作用点的连线”.导致不能正确画出力臂.
解析:确定支点o,再正向延长F1的作用线(延长线用虚线),然后过支点O作力的作用线的垂线,用虚线表示,并用大括号将力臂标出,
正确答案:如图3所示.
例2 如图4所示.杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若A0=BO,杠杆自身所受重力不计,则().
A.GA==GB
B.GA C.GA>GB
D.无法判断
错解:A
错因分析:误认为OB是GB的力臂,看到AO=BO,认为GA和GB的力臂相等,得出错误结论.
解析:由图5可知,GB的力臂是ιB,OA>ιB,根据杠杆的平衡条件GAxOA=GBxIB可得CA 正确答案:B
易错点2:不会找杠杆平衡时的最小动力
根据杠杆的平衡条件FlιI= F2ι2,若题中的乘积为一定值,要想使动力最小,必须使动力臂最大.有些同学不能找出最大动力臂,也就不能找出最小动力.
倒3 如图6所示,O为杠杆AC的支点,在B处挂一小球.AO=OB=BC.为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上的最小动力F1的力臂ι1,并标出F1的方向.
错解:如图7所示.
错因分析:受思维定势影响,误认为动力一定与阻力不在支点的同一端.
解析:分析图6可知,支点在o处,小球在B处,在A处用力和在C处用力都可以使杠杆平衡.由于OC>OA,则在C处用的力更小.其方向为竖直向上.
正确答案:如图8所示.
易错点3:不能正确判断滑轮组的绕线方式
滑轮组的绕线方法是个难点,吊起动滑轮的绳子段数、定滑轮和动滑轮的个数.以及绳子固定端的位置,都需要根据题中的条件来确定.
吊起动滑轮的绳子段数可以利用承担重物的绳子根数来确定,也可以利用动力作用点(或绳子自由端)移动的距离s与重物(或阻力作用点)移动的距离h的比值,即n=s/h来确定,
例4某人站在地上.用如图9所示的滑轮组将重物提升至二楼.请你画出他使用滑轮组最省力的绕法.
错解:如图10所示,
错因分析:没有认真审题,只是单纯地认为承担重物的绳子段数越多,越省力.解析:人站在地上,使用滑轮组将重物提升至二楼,人对绳子的拉力方向向下,所以可先确定绳子自由端从最上面的定滑轮绕出.再顺势连接各定滑轮、动滑轮,得出最省力的绕线法是用4股绳子承担重物,
正确答案:如图11所示.
学即用,练一练:
1.如图12所示的轻质杠杆.AO小于BO,在A、B两端悬挂重物G.和G2后杠杆平衡.若在A、B两端同时增加重物G,则().
A.杠杆仍保持平衡
B.杠杆的A端向下倾斜
C.杠杆的B端向下倾斜
D.无法判断
2.如图13所示.当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时,弹簧测力计1的示数为30N,则弹簧测力计2的示数为____N,A受到的摩擦力为____N.(弹簧测力计及滑轮重不计)
3.小明用如图14所示的滑轮组,将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是().
A.小于0.75N
B.等于0.75N
C.大于0.75N
D.等于0.5N
4.在图15中,用一个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组提升重物G.画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕法,
参考答案:1.C 2. 60
603.C
4.如图16所示.
力臂是支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到力的作用点的距离,因此力臂不一定在杠杆上.部分同学误认为力臂是支点到力的作用点的距离,在画力臂时易出错.
例1 图1中O点是杠杆的支点,在图中画出动力F1的力臂ι1,.
错解:如图2所示.
错因分析:错画的原因是不能正确理解力臂的概念,将“从支点到力的作用线的垂直距离”误认为是“支点到力的作用点的连线”.导致不能正确画出力臂.
解析:确定支点o,再正向延长F1的作用线(延长线用虚线),然后过支点O作力的作用线的垂线,用虚线表示,并用大括号将力臂标出,
正确答案:如图3所示.
例2 如图4所示.杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若A0=BO,杠杆自身所受重力不计,则().
A.GA==GB
B.GA
D.无法判断
错解:A
错因分析:误认为OB是GB的力臂,看到AO=BO,认为GA和GB的力臂相等,得出错误结论.
解析:由图5可知,GB的力臂是ιB,OA>ιB,根据杠杆的平衡条件GAxOA=GBxIB可得CA
易错点2:不会找杠杆平衡时的最小动力
根据杠杆的平衡条件FlιI= F2ι2,若题中的乘积为一定值,要想使动力最小,必须使动力臂最大.有些同学不能找出最大动力臂,也就不能找出最小动力.
倒3 如图6所示,O为杠杆AC的支点,在B处挂一小球.AO=OB=BC.为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上的最小动力F1的力臂ι1,并标出F1的方向.
错解:如图7所示.
错因分析:受思维定势影响,误认为动力一定与阻力不在支点的同一端.
解析:分析图6可知,支点在o处,小球在B处,在A处用力和在C处用力都可以使杠杆平衡.由于OC>OA,则在C处用的力更小.其方向为竖直向上.
正确答案:如图8所示.
易错点3:不能正确判断滑轮组的绕线方式
滑轮组的绕线方法是个难点,吊起动滑轮的绳子段数、定滑轮和动滑轮的个数.以及绳子固定端的位置,都需要根据题中的条件来确定.
吊起动滑轮的绳子段数可以利用承担重物的绳子根数来确定,也可以利用动力作用点(或绳子自由端)移动的距离s与重物(或阻力作用点)移动的距离h的比值,即n=s/h来确定,
例4某人站在地上.用如图9所示的滑轮组将重物提升至二楼.请你画出他使用滑轮组最省力的绕法.
错解:如图10所示,
错因分析:没有认真审题,只是单纯地认为承担重物的绳子段数越多,越省力.解析:人站在地上,使用滑轮组将重物提升至二楼,人对绳子的拉力方向向下,所以可先确定绳子自由端从最上面的定滑轮绕出.再顺势连接各定滑轮、动滑轮,得出最省力的绕线法是用4股绳子承担重物,
正确答案:如图11所示.
学即用,练一练:
1.如图12所示的轻质杠杆.AO小于BO,在A、B两端悬挂重物G.和G2后杠杆平衡.若在A、B两端同时增加重物G,则().
A.杠杆仍保持平衡
B.杠杆的A端向下倾斜
C.杠杆的B端向下倾斜
D.无法判断
2.如图13所示.当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时,弹簧测力计1的示数为30N,则弹簧测力计2的示数为____N,A受到的摩擦力为____N.(弹簧测力计及滑轮重不计)
3.小明用如图14所示的滑轮组,将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是().
A.小于0.75N
B.等于0.75N
C.大于0.75N
D.等于0.5N
4.在图15中,用一个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组提升重物G.画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕法,
参考答案:1.C 2. 60
603.C
4.如图16所示.