Question

杠桿在我國古代就有了許多巧妙的應用，護城河上安裝使用的吊橋就是一個杠桿，如圖所示．已知橋重2×10³N，且重心在橋的中心．橋長OA與墻高OB均為6m．
（1）請在圖中畫出動力臂L₁．
（2）剛拉起吊橋時，拉力至少多大？
（3）請簡要分析說明，在拉起吊橋的過程中，拉力大小怎么變化？

Answer 1

【答案】分析：（1）據力臂的畫法作出動力臂，即過支點O作動力作用線的垂線段；
（2）據動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，計算出拉力的大小；
（3）杠桿平衡條件進行分析，即動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂．
解答：解：（1）過支點作動力作用線的垂線段L₁．如圖所示：

（2）根據杠桿平衡條件可得：F₁×OA=G×OA
F₁=G=×2×10³N=1414N；
（3）根據杠桿平衡的條件可得：因為重力不變，重力的力臂減小，動力臂逐漸增大，所以動力逐漸減小，即拉力逐漸減小．
答：（2）剛拉起吊橋時，拉力至少為1414N；
（3）因為重力不變，重力的力臂減小，動力臂逐漸增大，所以動力逐漸減小，即拉力逐漸減小．
點評：會根據力臂畫法正確作出相應力或力臂，會根據杠桿平衡的條件分析力與力臂的關系．