Question

2．“節(jié)約用水，人人有責(zé)”．如圖甲是用水后及時關(guān)閉水龍頭時的情景，水龍頭手柄看作是一個杠桿，向下按關(guān)水，請你在圖乙所示的示意圖中畫出阻力臂L₂，并畫出施加在A點的最小動力F₁．

Answer 1

分析 根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據(jù)此可解決此題．

解答 解：過O點作阻力F₂的垂線，即為阻力F₂對支點O的力臂L₂；
根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．由圖可知，OA為最長動力臂時，動力最小，阻力的方向已標(biāo)出，所以動力的方向應(yīng)該向下，連接支點O與A點，過A點作OA的垂線就得到在A點施加的最小動力F₁，如下圖所示：

點評 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，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠(yuǎn)的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．