2022公共基礎(chǔ)知識科技常識之杠桿原理
在前科技革命時(shí)期，我們偉大的科學(xué)家阿基米德曾經(jīng)說過這樣一句話“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)整個(gè)地球”，這是最能體現(xiàn)杠桿原理的一句話。
杠桿原理即：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為F1·L1=F2·L2。其中，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。從這個(gè)式子中我們可以看出，要想使杠桿達(dá)到平衡，動(dòng)力臂越長越省力，動(dòng)力臂越短越費(fèi)力。所以在日常生活中，我們便利用這樣的原理發(fā)明出一些工具來解決一些問題，比如說怎么樣能夠釣到離我們比較遠(yuǎn)的湖中心的魚、怎么用更小的力撬起某些重物等。
那么對于杠桿原理，我們在考試中主要考察大家的就是能夠區(qū)分哪些是省力杠桿，哪些是費(fèi)力杠桿或者等臂杠桿。在選擇的過程中大家可以采取兩種方式去辨別。
第一種，單純的記憶法;省力杠桿：撬棍、扳手、鉗子、拔釘器、開瓶器、指甲剪等;費(fèi)力杠桿：鑷子、湯勺、魚竿、起重機(jī)、理發(fā)師用的剪刀、筷子等;等臂杠桿：天平、蹺蹺板、定滑輪等。
第二種，畫圖分析法;在用這種方法的時(shí)候，首先要找到支點(diǎn)，也就是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，如下圖所示：
然后我們分別找到動(dòng)力的施力點(diǎn)和阻力的施力點(diǎn)，來比較二者到支點(diǎn)距離的長短。也就是比較圖中L1和L2的長度。如果L1>L2，根據(jù)動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，此時(shí)動(dòng)力F1<阻力F2，為省力杠桿(省力費(fèi)距離);如果L1<l2，根據(jù)動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，此時(shí)動(dòng)力f1 style="padding:0px;margin:0px;">阻力F2，為省力杠桿(省距離費(fèi)力)。在考試過程中根據(jù)自己的情況大家可以自行選擇兩種方法中的一種。
1.(單選)在物理學(xué)中，杠桿是在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。杠桿分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿。其中省力杠桿是( )。
①動(dòng)力臂大于阻力臂②動(dòng)力臂小于阻力臂③省力、省距離
④省力、費(fèi)距離⑤平衡時(shí)動(dòng)力小于阻力的杠桿⑥平衡時(shí)動(dòng)力大于阻力的杠桿
A.②③⑥ B.②④⑤ C.①③⑥ D.①④⑤
【答案】D【解析】在物理學(xué)中，杠桿是在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。杠桿分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿。省力杠桿，是動(dòng)力臂大于阻力臂，平衡時(shí)動(dòng)力小于阻力的杠桿，其特點(diǎn)是省力、費(fèi)距離;費(fèi)力杠桿，是動(dòng)力臂小于阻力臂，平衡時(shí)動(dòng)力大于阻力的杠桿，其特點(diǎn)是費(fèi)力、省距離;等臂杠桿，是動(dòng)力臂和阻力臂長度相同的杠桿，其既不省力也不費(fèi)力，既不省距離也不費(fèi)距離。A項(xiàng)錯(cuò)誤，費(fèi)力杠桿，是動(dòng)力臂小于阻力臂，平衡時(shí)動(dòng)力大于阻力的杠桿，其特點(diǎn)是費(fèi)力、省距離。②和⑥描述的是費(fèi)力杠桿。不存在③所描述的既省力又省距離的杠桿。B項(xiàng)錯(cuò)誤，②描述的是費(fèi)力杠桿。C項(xiàng)錯(cuò)誤，③表述錯(cuò)誤，省力杠桿是“省力、費(fèi)距離”。D項(xiàng)正確，省力杠桿，是動(dòng)力臂大于阻力臂，平衡時(shí)動(dòng)力小于阻力的杠桿，其特點(diǎn)是省力、費(fèi)距離。故正確答案為D。
