汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来,这时可以使用“油压千斤顶”,如图14所示是该千斤顶的原理图.向下按动手柄,圆柱形小活塞把

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  • 解题思路:根据杠杆平衡,动力臂OA=60cm,阻力臂OB=6cm,求出作用在小活塞上的力.然后根据帕斯卡原理,加在密闭液体上的压强能够大小不变的向各个方向传递,求出大活塞的直径.此图用到了杠杆平衡条件和帕斯卡原理,共同达到了省力的效果.还要掌握省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆的分类标准,分别是动力臂的长度大于阻力臂的长度、动力臂的长度小于阻力臂的长度、动力臂的长度等于阻力臂的长度.

    (1)由F1l1=F2l2,得:F•OA=F•OB

    F小=

    OA

    OBF=

    60

    6×20N=200N

    又由p=p,得:

    F大

    S大=

    F小

    S小,即[mg

    1/4πD2=

    F小

    1

    4πd2],则:

    D2=

    mg

    F小d2=

    0.98×1000×10

    200×12

    所以D=7cm;

    (2)使用千斤顶可以用较小的力获得较大的力,起到省力的作用.因为首先杠杆OBA是一个省力杠杆,动力臂OA的长度大于阻力臂OB的长度,根据杠杆平衡条件,所以动力小于阻力;其次根据帕斯卡原理,加在密闭液体上的压强能够大小不变的向各个方向传递,通过两个面积不相等的活塞,也可以达到省力的目的.

    (3)帕斯卡定律(或液体压强的传递等)、杠杆平衡原理.

    点评:

    本题考点: 杠杆的平衡条件;帕斯卡原理及其应用.

    考点点评: 本题难度较大,需要学生熟练掌握杠杆平衡条件,明确找出力臂的大小.还需要熟悉帕斯卡原理的公式和圆面积的计算公式