Question

如圖所示，用一根硬棒撬一個大石塊，棒的上端Ａ是動力作用點．

（1）在圖上標(biāo)出：當(dāng)動力方向向上時，杠桿的支點ａ當(dāng)動力方向向下時，杠桿的支點ｂ；

（２）在圖桿上畫出撬動石塊動力Ｆ為最小時的方向．

 

Answer 1

【答案】

【解析】當(dāng)動力方向向上時，支點為a，

L_ad為阻力臂，L_Aa為動力臂，如圖所示，

∵F₁L_Aa=FL_ad，

當(dāng)動力方向向下時，支點為b，

L_bd為阻力臂，L_Ab為動力臂，如圖所示，

∵F₂L_Ab=FL_bd，

由圖可知，L_ad＜L_bd，L_Aa＞L_Ab，阻力F相同，

所以F₁＜F₂．

撬動石塊動力F為最小時的方向為垂直于杠桿向上．

答：當(dāng)動力為F₁時，支點在a，當(dāng)動力為F₂時，杠桿在b，最省力的動力方向同F(xiàn)₁，如圖所示．

思路分析：（1）根據(jù)動力的方向畫出支點：當(dāng)動力方向向上時，杠桿逆時針繞杠桿的下端a轉(zhuǎn)動，a為支點；當(dāng)動力方向向下時，杠桿順時針繞杠桿的下邊支起點b轉(zhuǎn)動，b為支點；

（2）無論動力方向向上還是向下，垂直于杠桿時的力臂最長、最省力；再比較兩種方向用力時的大小，找出最省力的方向．

試題點評：找出兩種用力情況下的支點、動力臂和阻力臂是本題的關(guān)鍵，注意靈活運用杠桿的平衡條件．