Question

（2011?常熟市模擬）滬寧高速收費站的禁行桿如圖所示，已知AB=4AO，禁行桿是由質量為20kg粗細均勻的木條制成．若不計轉動部分的摩擦力，要將禁行桿抬起且保持在水平位置，現要求在A端施加一個最小的力，方向應為圖中

AE

，大小為

200

N．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：禁行桿是粗細均勻，重心C在幾何中心上，求出OC的長度；在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長，沿AE用力動力臂最長、最省力，在根據杠桿平衡條件求用力大小．

解答：解：∵禁行桿是粗細均勻的，
AB的重點C就是禁行桿的重心，OC=

1

4

AB，
禁行桿重G=mg=20kg×10N/kg=200N，
如圖，沿AE方向用力，動力臂最長、動力最小，
∵F×OA=G×OC，OA=

1

4

AB，OC=

1

4

AB，
∴F=G=200N．
故答案為：AE；200．

點評：確定使用杠桿時最小動力的步驟：①確定杠桿中的支點和動力作用點的位置，②連接支點與動力作用點，③經過動力作用點做出與該線段垂直的直線，④根據杠桿平衡原理，確定使杠桿平衡的動力方向．