Question

3．圖中AOB是可繞O點無摩擦轉動的輕桿，A端掛重300N的物塊，AO與OB長度之比為3：2．人始終沿豎直方向拉掛在B端的輕環(huán)．則該杠桿是費力杠桿（選填“省力”、“費力”、或“等臂”），要使輕桿水平平衡，人應施加拉力為450N．與水平平衡相比，當輕桿在圖中虛線位置平衡時，人的拉力將不變（選填“變大”、“變小”、或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡，知道動力臂和阻力臂的關系，以及在A點施加大小，利用杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂計算出杠桿B點人應施加拉力．人要不被拉起，則人重至少等于人應施加拉力；
（2）當輕桿在圖中虛線位置平衡時，兩力臂的比值不變，A的重力不變，根據(jù)杠桿的平衡條件可知人的拉力大�。�

解答 解：（1）要使輕桿水平平衡，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知：
則G×OA=F×OB，
∵AO：OB=3：2，G=300N，
∴F=$\frac{G×OA}{OB}$=$\frac{300N×3}{2}$=450N，
人要不被拉起，則人重至少等于人應施加拉力，即人重至少為450N；
（2）當輕桿在圖中虛線位置平衡時，傾斜后力臂都變小，但兩力臂的比值不變，仍為3：2．A的重力不變，根據(jù)杠桿的平衡條件可知人的拉力不變，仍為450N．
故答案為：費力；450；不變．

點評 杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用線的距離就是力臂，這點是考查的重點，也是學生容易忽視的地方．