Question

如圖所示，輕質杠桿OA中點懸掛一重G=60N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則F=      N；保持F的方向不變，將杠桿從A位置豎直勻速提到B位置的過程中，力F將      （填“變大” 、“變小”或“不變”）．

 

Answer 1

【答案】

30，不變

【解析】

試題分析：在A位置如圖，OA、OC為動力F和阻力G的力臂，知道C是OA的中點，也就知道兩力臂的大小關系，知道阻力G的大小，利用杠桿的平衡條件求動力F的大小；在B位置，畫出動力和阻力的作用線，找出動力臂的阻力臂，利用三角形的相似關系，確定動力臂和阻力臂的大小關系，再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況；不計摩擦，根據功的原理分析計算．（1）如圖，杠桿在A位置，L_OA=2L_OC，

∵杠桿平衡，

∴FL_OA=GL_OC，

∴F=；

（2）杠桿在B位置，OA′為動力臂，OC′為阻力臂，阻力不變為G，

∵△OC′D∽△OA′B，

∴OC′：OA′=OD：OB=1：2，

∵杠桿平衡，

∴F′L_OA′=GL_OC′，

∴F′=；由此可知當杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，力F的大小不變；

考點：本題考查杠桿的平衡分析法及其應用、杠桿的平衡條件、功的計算

點評：解決本題的關鍵是熟知對杠桿平衡條件，能畫出杠桿在B位置的力臂并借助三角形相似確定其關系是本題的關鍵．