Question

18．用如圖所示的杠桿，把同一個重物從A位置繞O點無摩擦緩慢地提升到B位置．在提升重物的過程中，如果小明施加的動力F的方向始終垂直于杠桿，F(xiàn)大小的變化情況先變大后變�。�如果小君施加的動力F的方向始終豎直，F(xiàn)大小的變化情況是不變．二人都把杠桿拉到在水平位置時，F(xiàn)_小明等于F_小君．

Answer 1

分析 （1）從支點向力的作用線作垂線，垂線段的長度即力臂．力F作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直，即動力臂不變；地由位置A拉到位置B，阻力不變，阻力力臂先變大，水平位置最大，后變小，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂分析動力變化情況；
（2）如圖杠桿在水平位置時杠桿平衡，根據(jù)杠桿平衡條件列出等式，求出F；杠桿在勻速提起的過程中，根據(jù)杠桿平衡條件列出等式，求出F；比較前后兩次F的大小可以得到解決．
（3）二人都把杠桿拉到在水平位置時，根據(jù)杠桿的平衡原理分析．

解答 解：（1）圖中杠桿可簡化為如圖所示杠桿，動力臂長度為杠桿的長度，阻力臂為支點O到重力作用線的距離，動力臂長度大于阻力臂長度，所以是省力杠桿；
將杠桿緩慢地由位置A拉到位置B，動力臂不變，阻力不變，阻（重力）力臂先變大，水平位置最大，后變小，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂分析，動力先變大、后變�。�

（2）杠桿在水平位置時，杠桿平衡，根據(jù)杠桿平衡條件得，
OA×F=OC×G，F(xiàn)=$\frac{OC}{OA}$G，
當(dāng)杠桿勻速提起的過程中，杠桿平衡，根杠桿平衡條件得，
OA'×F'=OC'×G，F(xiàn)'=$\frac{OC′}{OA′}$G，

△OAA'∽△OCC'，
$\frac{OC}{OA}$=$\frac{OC′}{OA′}$，
所以，F(xiàn)=F'．
（3）把同一個重物從A位置繞O點無摩擦緩慢地提升到B位置．在提升重物的過程中二人都把杠桿拉到在水平位置時，重力、重力的力臂，F(xiàn)的力臂都相等，根據(jù)杠桿平衡條件，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂分析可得F_小明=F_小君．
故答案為：先變大后變��；不變；等于．

點評 杠桿在靜止時，杠桿是平衡的，杠桿在勻速轉(zhuǎn)動過程中也是平衡的，根據(jù)杠桿平衡條件列出等式分析求解．