Question

2．（1）標(biāo)出圖1杠桿工作時(shí)的支點(diǎn)、動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂．
（2）在圖2中，AB是一根自重為100N的均勻木棒，B端著地，在A端用最小的力F時(shí)，恰好在如圖位置處于平衡狀態(tài)，請(qǐng)畫出力F的圖示．

Answer 1

分析 （1）杠桿的五個(gè)要素：支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)；
動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力．動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離；
阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力．阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離．
（2）畫力F的圖示首先要確定力的作用點(diǎn)、方向與大小，才能按作圖的方法進(jìn)行作圖．這里要想使力最小，必須力臂最長，因此，應(yīng)作用在A點(diǎn)，并與杠桿垂直．要想得出力的大小，則應(yīng)根據(jù)杠桿的平衡條件，結(jié)合與地面所成的角度，利用三角形的關(guān)系，得出力臂的關(guān)系，從而判斷力的大小關(guān)系．

解答 解：（1）由圖可見，支點(diǎn)在O點(diǎn)；
從支點(diǎn)向動(dòng)力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是動(dòng)力臂；
從支點(diǎn)向阻力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是阻力臂．如下圖：

（2）如圖，重力的作用線與地面相交于D點(diǎn)，形成一個(gè)直角三角形BCD，
∵∠CBD=60°
∴∠BCD=30°
∴∠BCD所對(duì)的邊BD=$\frac{1}{2}$BC
又∵C為杠桿的中點(diǎn)，
∴BD=$\frac{1}{4}$AB，
BD為重力的力臂，AB為最小力F的力臂，
根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)=$\frac{1}{4}$G=25N．
力F的圖示如圖所示，A為作用點(diǎn)，方向與杠桿垂直，大小力25N．

點(diǎn)評(píng) 此題（2）中畫力F圖示的難點(diǎn)在于，如何求出力的大�。�這里充分利用了杠桿的平衡條件，找到兩個(gè)力的力臂，再通過重力力臂與地面形成的直角三角形，求出力臂的關(guān)系，最終得出拉力F與重力G的關(guān)系．