Question

7．如圖所示，輕質(zhì)杠桿ABO能繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，若在杠桿末端A點(diǎn)施加一個(gè)力提起重為20N的物體G，使杠桿在水平位置平衡，則此杠桿不一定（選填“一定”或“不一定”）是省力杠桿；若在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力使杠桿在水平位置平衡，此力的方向是豎直向上，（選填“豎直向上”或“豎直向下”）所用最小的力大小為10N（已知B為OA的中點(diǎn)）．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需掌握杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，力臂的大小關(guān)系決定了力的大小關(guān)系；
若要使動(dòng)力最小，應(yīng)使力最大，此題最大的力臂是指OA的長度，由此確定力的方向．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂，求出動(dòng)力．

解答 解：（1）在杠桿末端A點(diǎn)施加一個(gè)力，A點(diǎn)力的方向不同，力臂的大小則不同，不能確定動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系，所以此時(shí)杠桿不一定省力；
（2）若在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力，則應(yīng)使其力臂最長OA，所以力應(yīng)垂直于OA向上；如圖所示．

根據(jù)杠桿的平衡條件得：F×OA=G×OB，因?yàn)镺A是OB的2倍，所以F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×20N=10N；
故答案為：不一定；豎直向上；10．

點(diǎn)評 此題是有關(guān)杠桿的平衡條件的應(yīng)用，考查了杠桿的分類及最小力問題，根據(jù)力臂的關(guān)系判斷杠桿的分類，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小．