Question

2．植樹時，需要挖樹坑，小軍把鐵鍬的鍬面踩進堅硬的土壤里，用鍬把土翻起，如圖所示的是鐵鍬的剖面圖，土壤對鍬面的阻力F₂的示意圖已畫出，請在圖中找到并標出支點O，畫出最小作用力F₁的示意圖及力臂L₁．

Answer 1

分析 使用杠桿時，當阻力和阻力臂一定時，動力臂越長，越省力；因此只需找出使動力臂最長的動力作用點，然后作動力臂的垂線即可．

解答 解：
由題意知，鐵鍬與地面間的接觸點為支點O；在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，動力臂最長時最省力，由圖可知，O到鍬把的最遠點A之間的距離作為動力臂時動力臂最長；所以，連接OA，過A 點垂直于OA向右畫一條帶箭頭的線段，即為最小動力F₁，如圖所示：
．

點評 根據杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．