(2018廣西)在“探究杠杆平衡條件”的實驗中,杠杆在力F作用下水平平衡,如圖所示。現将彈簧測力計繞B點從a位置轉動到b位置過程中,杠杆始終保持水平平衡,則拉力F與其力臂的乘積變化情況是( )
A.一直變小 B.一直變大
C.一直不變 D.先變小後變大
答案:C
答案解析:彈簧測力計在a處豎直向下拉,力臂剛好落在杠杆上,剛好是OB這段距離。當彈簧測力計在b處斜着拉時,過支點O做一條垂直于力的作用線的垂線,我們可以看出這條垂線比OB短,也就是說力臂變短了。而這個過程中,杠杆左邊的拉力與力臂的大小始終不變,兩者乘積不變。杠杆右邊雖說力臂變短了,根據杠杆平衡條件可知,右邊的拉力變大了,但兩者的乘積卻保持不變,這樣杠杆才能平衡。
像這種問題,一般都是因為力臂變化了才引起了力的變化,遇到這種題,我們一定得先明确力臂的變化才能解題。
牛刀小試:
如圖所示,重為G的均勻木棒豎直懸于O點,在其下端施一始終垂直于木棒的拉力F,讓棒緩慢轉到圖中虛線所示位置。在轉動的過程中( )
A.動力臂逐漸變大 B.阻力臂逐漸變小
C.動力F逐漸變大 D.動力F保持不變
提示:這個過程中,動力臂大小不變,始終等于杆的長。阻力大小等于杆的重,通過畫圖可以看出阻力臂卻慢慢變長了。
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