Question

7．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動，杠桿長1米，在A處掛一重20牛的物體G．若在杠桿的中點B端施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，則力F的大小至少為40牛，方向應(yīng)豎直向上．

Answer 1

分析 若在杠桿上B端施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，該力的方向應(yīng)該垂直杠桿向上，使動力臂最長，即豎直向上；
知道動力臂，求出阻力臂，又知道物重大小，利用杠桿平衡條件求拉力大小．

解答 解
（1）如圖，為使拉力最小，動力臂要最長，拉力F的方向應(yīng)該垂直于杠桿向上，即豎直向上，動力臂為OB最長；
（2）因為杠桿在水平位置平衡，
所以根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F×OB=G×OA，
因為杠桿長OA=1m，B為杠桿中點，
故OB=$\frac{1}{2}$OA=$\frac{1}{2}$×1m=0.5m，
則最小力F=$\frac{G×OA}{0B}$=$\frac{20N×1m}{0.5m}$=40N．
故答案為：40；向上．

點評 本題考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的掌握和運用，根據(jù)動力臂最長時最省力找出動力臂是本題的關(guān)鍵．