公共基礎(chǔ)知識(shí)常識(shí):物理常識(shí)考試之杠桿原理

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公共基礎(chǔ)知識(shí)常識(shí):物理常識(shí)考試之杠桿原理

公基考試涉及到的物理常識(shí)內(nèi)容龐雜，覆蓋面廣泛，本文就常見(jiàn)的杠桿原理這個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。

(一)杠桿

1、定義：在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。杠桿可以是任意形狀的硬棒。

2、杠桿五要素(如下圖所示)：

支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，通常用字母O來(lái)表示。

動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，通常用F1來(lái)表示。

阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，通常用F2來(lái)表示。

動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，通常用L1表示。

阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，通常用L2表示。

(注意：杠桿的支點(diǎn)不一定要在中間，滿足下列三個(gè)點(diǎn)的系統(tǒng)，基本上就是杠桿：支點(diǎn)、施力點(diǎn)、受力點(diǎn))。

(二)杠桿原理

1、杠桿原理也稱為“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個(gè)力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等。即：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為F1· L1=F2·L2。式中，F(xiàn)1表示動(dòng)力，L1表示動(dòng)力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，要使杠桿達(dá)到平衡，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，阻力就是動(dòng)力的幾倍。

桿杠原理告訴我們，在使用杠桿時(shí)，為了省力，就應(yīng)該用動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)的杠桿;如果想要省距離，就應(yīng)該用動(dòng)力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動(dòng)距離;要想少移動(dòng)距離，就必須多費(fèi)些力。要想又省力而又少移動(dòng)距離，是不可能實(shí)現(xiàn)的。

2、杠桿原理的應(yīng)用

【考題】1.下列生活用品沒(méi)有應(yīng)用杠桿原理的是()。

A、啟瓶器 B、搓衣板

C、鉗子 D、指甲刀

解析：杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”，公式表述為：動(dòng)力x動(dòng)力臂=阻力x阻力臂。由此可知杠桿原理的應(yīng)用必須在支點(diǎn)與受力點(diǎn)、施力點(diǎn)之間存在動(dòng)力臂與阻力臂。ABD三個(gè)選項(xiàng)都有支點(diǎn)和力臂，符合杠桿原理?xiàng)l件要求，而B(niǎo)選項(xiàng)手與衣服、衣服與搓衣板結(jié)合在一起，三點(diǎn)之間沒(méi)有力臂，不符合杠桿原理的要求。答案為B。

【考題】2.下列生活用品應(yīng)用的杠桿原理屬于省力杠桿的是()。

A、筷子 B、鑷子

C、天平 D、指甲鉗

解析：省力杠桿是動(dòng)力臂大于阻力臂，平衡時(shí)動(dòng)力小于阻力。符合要求是D選項(xiàng)指甲鉗。而AB是動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿。C項(xiàng)天平是動(dòng)力臂等于阻力臂，屬于等臂杠桿。

答案為B。

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