Question

如圖所示，輕質杠桿OA中點懸掛重為100N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則力F的大小是

50N

，保持F的方向不變，將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中，力F將

不變

（選填“變大”、“變小”、或“不變”，下同）．若本實驗中F的方向始終與棒垂直，則F將

變小

．

Answer 1

分析：（1）在A位置如圖，OA、OC為動力F和阻力G的力臂，知道C是OA的中點，也就知道兩力臂的大小關系，知道阻力G的大小，利用杠桿的平衡條件求動力F的大小；
（2）在B位置，畫出動力和阻力的作用線，找出動力臂的阻力臂，利用三角形的相似關系，確定動力臂和阻力臂的大小關系，再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況；
（3）根據力臂變化情況，應用杠桿平衡條件分析答題．

解答：解：（1）如圖，杠桿在A位置，L_OA=2L_OC，
∵杠桿平衡，
∴FL_OA=GL_OC，
∴F=

GLOC

LOA

=

1

2

G=

1

2

×100N=50N；
（2）杠桿在B位置，OA′為動力臂，OC′為阻力臂，阻力不變為G，
∵△OC′D∽△OA′B，
∴OC′：OA′=OD：OB=1：2，
∵杠桿平衡，
∴F′L_OA′=GL_OC′，
∴F′=

G×LOC′

LOA′

=

1

2

G=

1

2

×100N=50N；由此可知當杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，力F的大小不變；
（3）將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中，如果F的方向始終與棒垂直，則力F的力臂不變，阻力G不變，阻力臂變小，
由杠桿平衡條件可得，動力F將變小．
故答案為：50N；不變；變小．

點評：本題考查了學生對杠桿平衡條件的了解和掌握，能畫出杠桿在B位置的力臂并借助三角形相似確定其關系是本題的關鍵．