Question

12．如圖所示，杠桿AC（刻度均勻，不計杠桿的重力）可繞支點O自由轉動，在B點掛一重為20牛的物體．為使杠桿平衡，應在杠桿A（選填A、B或C）點，施加最小作用力是5牛，方向是豎直向上．

Answer 1

分析 根據杠桿平衡條件（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．

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，當力作用在A點且力的方向垂直于杠桿OA向上時（即豎直向上），動力臂最長，動力最小．
則由圖中刻度可知L₁=4L₂，阻力F₂=G；
由F₁L₁=F₂L₂得：$\frac{{F}_{1}}{G}$=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{{L}_{2}}{4{L}_{2}}$=$\frac{1}{4}$，
所以最小作用力：F₁=$\frac{1}{4}$G=$\frac{1}{4}$×20N=5N．
故答案為：A；5；向上．

點評 本題考查杠桿的平衡條件的應用，知道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．