Question

如圖，一根輕質杠桿可繞O點轉動，在杠桿的中點掛一重物G，在桿的另一端施加一個方向始終保持水平的力F，力F使杠桿從所示位置慢慢抬起到水平位置的過程中，力F將如何變化？請說明理由．

Answer 1

解：根據力臂的概念做出力F和重力G的力臂，如圖所示：
；
在力F使杠桿從所示位置慢慢抬起到水平位置的過程中，重物的重力不變但力臂變大，F的力臂變小，根據杠桿平衡條件：F?L_F=G?L_G
則F=，所以F一直在增大．
答：F一直在變大，因為F的力臂減小，G不變，而G的力臂在增大，根據杠桿的平衡條件，所以F增大．
分析：（1）掌握杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
（2）分析物體在升起過程中拉力的力臂即重力力臂的變化，根據平衡條件得出結論．
點評：此題是有關杠桿的動態平衡分析，關鍵是掌握杠桿平衡條件，確定兩個力及對應的力臂，判斷杠桿在動態變化過程中發生變化的量，結合杠桿平衡條件分析便可得出結論．