初中杠杆平衡公式是F1×L1=F2×L2,其中F1是动力,L1是动力臂,F2是阻力,L2是阻力臂。相关例题是:
一根粗细均匀的杠杆,右端挂一重物,左端挂一小砝码,在杠杆的中点施加一个最小的动力,使杠杆平衡。则支点应在()。
A. 杠杆左边离支点一个刻度线处
B. 杠杆右边离支点一个刻度线处
C. 杠杆的中间刻度线处
D. 无法确定
答案为A。解题思路:根据杠杆平衡条件,要使动力最小,动力臂必须最长,即支点应距离物体最远。而物体应该在杠杆的右边,所以支点应选在左边离支点一个刻度线处。
以上就是初中杠杆平衡公式和相关例题。杠杆平衡条件是初中学段需要掌握的重要知识点,它反映了力与力臂的乘积相等这一规律,有助于学生理解机械杠杆的作用。
杠杆平衡公式:F1 × L1 = F2 × L2,其中F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。
例题:一个重5N的木块,被挂在弹簧测力计下面,在空气中弹簧测力计的示数为3N,当木块在水中,弹簧测力计的示数为2.4N,求木块受到的浮力及木块的密度。
分析:根据杠杆平衡条件,动力×动力臂=阻力×阻力臂,可以求出木块受到的浮力;再根据浮力产生的原因和重力公式可以求出木块的质量和体积,最后根据密度公式可以求出木块的密度。
解:根据杠杆平衡条件可得:F1 × L1 = F浮 × L2,即3N × 1m = F浮 × 2m,所以木块受到的浮力为F浮 = 3N;
由于木块在水中静止时弹簧测力计的示数为2.4N,则木块受到的浮力F浮′ = G - F′ = 5N - 2.4N = 2.6N;
由于木块漂浮,则F浮 = G = 5N;
所以m = G/g = 0.5kg;
V = V排 = (F浮/ρ水g) × L = (2.6N/1.0 × 10³kg/m³ × 10N/kg) × 2m = 2.6 × 10⁻⁴m³;
所以ρ = m/V = 0.5kg/2.6 × 10⁻⁴m³ = 1.9 × 10³kg/m³。
初中杠杆平衡的公式是:F1 × L1 = F2 × L2,其中F1是动力,L1是动力臂,F2是阻力,L2是阻力臂。这个公式描述了杠杆的平衡条件,即当动力和动力臂乘积等于阻力和阻力臂乘积时,杠杆处于平衡状态。
在应用杠杆平衡公式时,需要注意以下几点:
1. 杠杆平衡是动态平衡,需要考虑到杠杆的运动方向和受力情况。
2. 动力和阻力都是对杠杆而言的,需要考虑到杠杆的支点位置。
3. 动力臂和阻力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离,需要考虑到力的作用点和力的方向。
例题:
有一个杠杆,左边是一个重物G,右边是一个弹簧测力计,已知重物G为5N,测力计示数为3N,且重物始终保持静止。请根据杠杆平衡的条件,求出此时杠杆的动力臂和阻力臂的长度。
分析:
这是一个典型的杠杆平衡问题,可以通过应用杠杆平衡公式来解决。由于重物始终保持静止,因此可以认为杠杆处于平衡状态。根据题意,重物G受到的阻力为5N,测力计受到的动力为3N。由于测力计的示数为3N,因此可以认为测力计对杠杆的拉力为3N。根据杠杆平衡公式F1 × L1 = F2 × L2,可以列出以下方程:
5N × L左 = 3N × L右
其中L左为动力臂长度,L右为阻力臂长度。由于重物始终保持静止,因此可以认为重物受到的重力与阻力相等,即5N = 阻力。解方程可得:
L左 = 6cm
L右 = 10cm
因此,此时杠杆的动力臂为6cm,阻力臂为10cm。
常见问题:
1. 什么是动力、阻力、动力臂、阻力臂?
2. 如何根据杠杆平衡的条件求解动力、阻力和动力臂、阻力臂?
3. 在应用杠杆平衡公式时需要注意哪些问题?
4. 如何判断杠杆是否处于平衡状态?
5. 如何根据力的作用效果确定力的作用线?
