Question

5．如圖所示，用固定在墻上的三角支架ABC放置空調室外機．如果A處螺釘松脫，則支架會繞C點翻轉，以C為支點，ABC是一個杠桿．
（1）作室外機對三腳架壓力的力臂L₂、A處螺絲釘拉力的力臂L₁
（2）AB長40cm，AC長30cm，室外機的重力為300N，處在AB中點處，則A處螺釘的水平拉力為200N（支架重力不計）．為了安全，室外機位置應靠近（選“靠近”或“遠離”）墻壁．

Answer 1

分析 （1）已知動力和阻力，根據力臂的畫法，先確定支點，再過支點作動力作用線和阻力作用線的垂線段，即可畫出動力臂和阻力臂．
（2）根據杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力越小，力越小，空調越牢固，據此根據圖示情景分析答題．

解答 解：（1）由題意可知，以C為支點，ABC是一個杠桿．
過支點C分別作力F₁、F₂作用線的垂線段，再標出垂直符號和力臂符號，答圖如下：

（2）由杠桿平衡條件可得：F×AC=G×$\frac{1}{2}$AB；
代入數據可得：F×30cm=300N×$\frac{1}{2}$×40cm；
所以F=$\frac{300N×\frac{1}{2}×40cm}{30cm}$=200N；
為了安全，應減小A處的拉力（若拉力過大，支架對螺釘拉力會使螺釘松動而造成危險）；
在動力臂L₁和阻力G一定時，室外機的位置越靠近墻壁，阻力臂越小，根據杠桿平衡條件可知，A處的拉力將減小，以保證支架和室外機的安全．
故答案為：（1）見解答圖；（2）200；靠近．

點評 此題考查力臂的畫法、杠桿平衡條件及其應用，熟練應用杠桿平衡條件、掌握力臂的作法即可正確解題．