Question

（1）如圖1所示，杠桿在力F₁、F₂作用下處于平衡狀態(tài)，L₁為F₁的力臂．請(qǐng)?jiān)趫D中作出F₂的力臂L₂及力F₁．
（2）在圖2中，畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖 
（3）如圖3在杠桿AB上掛了一個(gè)重為G 的物體．為使杠桿在圖中的位置靜止．請(qǐng)?jiān)诟軛U上畫出最小的動(dòng)力F 和它的方向．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離可作出F₂的力臂L₂，根據(jù)力的作用線與力臂垂直，可作出力的作用線，與杠桿的交點(diǎn)就是力的作用點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)力和阻力的關(guān)系可確定力的方向．
（2）在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，要使動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂必須最長，先確定最長的力臂--即離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)，然后過動(dòng)力作用點(diǎn)做垂直于杠桿的作用力即可．

解答：解：（1）由圖可知，O為支點(diǎn)，由O向力F₂的作用線引垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂L₂；如下圖所示：
作力臂L₁的垂線即力F₁的作用線，與杠桿的交點(diǎn)就是作用點(diǎn)，F(xiàn)₁使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與力F₂的相反；如下圖所示：
（2）O為支點(diǎn)，所以力作用在杠桿的最右端，并且力臂是支點(diǎn)O到杠桿最右端的距離時(shí)，力臂最長，此時(shí)的力最�。�確定出力臂然后做力臂的垂線即為力F．如下圖所示：
（3）在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，最省力，即動(dòng)力臂最長，由圖知OB比OA長，所以O(shè)B作動(dòng)力臂最長，過B點(diǎn)與OB垂直向上作垂線就得到動(dòng)力F的方向，如下圖所示：

點(diǎn)評(píng)：此題既考查了力臂和力的畫法，也考查了最小力的確定．根據(jù)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(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線就是最長的力臂，過力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力．