Question

11．一刻度均勻且在水平位置平衡的輕質杠桿AC可繞支點O自由轉動，在B點掛一個重為40N的物體，要使杠桿在水平位置平衡，在杠桿的A點施加一個力，要使這個力最小，則這個力的方向是豎直向上，這個力的大小是10N．

Answer 1

分析 （1）對力臂概念的理解：力臂是指從支點到力的作用線的距離；
（2）對杠桿平衡條件（F₁l₁=F₂l₂）的理解與運用：在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小．

解答 解：由杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂可知在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小．
由圖可知當力的方向跟杠桿OA垂直向上時，即豎直向上動力臂最長，動力最小；
F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{40N×1L}{4L}$=10N．
故答案為：豎直向上；10．

點評 本題的解題關鍵是通過杠桿的平衡條件得出：在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小的結論．