使用扳手时,支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂是?请画出草图!
如图:设装置顺时针转动。
整个装置将绕螺丝钉的中心转动,所以支点是中心 O
动力是F,阻力是摩擦力f【此螺丝钉上表面是一个六边形,下部螺纹部分是一个圆柱体(图中虚线所画就是圆柱体的底面圆,圆半径是AO),易知螺丝钉的主要的阻力是螺纹部分的摩擦力(忽略其他阻力因素)】
易知阻力f方向是圆O的切线方向,所以阻力臂是AO;人手的力F的作用点是B,则:动力臂是OB(这里假设F方向是垂直于扳手臂,即垂直于OB)
从图中也易知,当阻力f一定时(AO已经一定),根据杠杆原理,F垂直于OB,F最小,最省力(动力臂最大);F的作用点B越靠后(远离O),F越小,越省力(动力臂越大)。
(1)拉力垂直于扳手向下,大小为40N,如图所示:
(2)当铁块静止时,竖直方向上的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反.过铁块重心分别作竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,并分别用字母G、f表示,标明大小,如图所示:
(3)汽车在水平道路上加速前进,是因为拖车在水平方向上受牵引力和阻力,牵引力大于阻力,过汽车重心分别作出这两个力,注意牵线段的长短,如图所示:
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过支点O作力F1的作用线的垂线段,标出力臂符号l1;瓶盖的阻力是阻碍了杠杆的转动,过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,即为阻力F2.如图所示:
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从图中可以看出扳手可以绕O点转动,因此扳手利用了杠杆原理(轮轴)的物理知识;
连接OA,过A点作垂直于OA的力(即最小作用力)、方向斜向右上方.如图所示
②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。
说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反。
④
动力臂
:从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。
用扳手拧螺丝时,在A点用力比在B点用力更容易拧动螺丝,是因为力的作用点不同,导致了力的作用效果不同.
故答案为:省力;力的作用点影响力的作用效果.
A |
试题分析:支点即杠杆可以绕着转动的点,阻力是阻碍杠杆转动的力,动力是使杠杆转动的力.如图所示,因阻力方向是竖直向下,而动力要使将瓶盖打开,应施加的力的方向是竖直向上.
故选A. 点评:知道杠杆的五要素,会根据动力和阻力的关系,能准确画出力的示意图. |
由图示可知,力作用在C点时力臂最大,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大动力越小,因此在C点处拧螺母较省力;
故答案为:作用点;C.
指甲刀中的杠杆:
如图所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成。
① 分析杠杆ABC的受力,并画出示意图:从图中可以看出:动力臂大于阻力臂,因此,杠杆ABC为省力杠杆;
② 使用指甲刀剪指甲时,杠杆OBD在B点受到向下的压力F1,在D点受到阻力F2,其支点为O点。分析杠杆OBD的受力,并画出示意图:从图中可以看出:动力臂小于阻力臂,因此,杠杆OBD为费力杠杆。
③ 使用指甲刀剪指甲时,杠杆OED在E点受到活动柱对其向上的拉力F1,在D点受到阻力F2,其支点为O点。分析杠杆OED的受力,并画出示意图:从图中可以看出:动力臂小于阻力臂,因此,杠杆OED也为费力杠杆。
参见下图: