Question

如圖所示，一粗細(xì)均勻的杠桿，每個格的長度相等，杠桿左邊掛有2牛鉤碼，杠桿右邊用彈簧秤沿F₁方向拉動，杠桿處于平衡狀態(tài)，若彈簧秤由F₁方向改為F₂或F₃方向拉使杠桿仍然平衡，彈簧秤的示數(shù)將（　�。�

A．彈簧秤示數(shù)將不變

B．彈簧秤示數(shù)將變大

C．沿F₂方向拉，彈簧秤示數(shù)最小

D．沿F₂方向拉，彈簧秤示數(shù)最大

Answer 1

分析：過支點(diǎn)向力的作用線作垂線，垂線段的長度即為力臂．鉤碼的重力和力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知力臂最長的拉力最小，即彈簧測力計的示數(shù)最小，反之彈簧測力計的示數(shù)最大．

解答：解：如圖：

在改變拉力方向前拉力的力臂為OB，當(dāng)改為F₂或F₃方向時，拉力F₁的力臂變?yōu)镺A，拉力F₃的力臂變?yōu)镺C；
根據(jù)直角三角形的邊長關(guān)系可知，OB為斜邊大于直角邊OC、OA，即：F₂或F₃方向上拉力的力臂變短；
因?yàn)楦軛U始終處于平衡狀態(tài)，阻力（重物的重力）不變，阻力的力臂也沒變，
所以根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，沿F₂方向的拉力最小，彈簧測力計的示數(shù)最小．
故選C．

點(diǎn)評：使用杠桿時，如果阻力和阻力臂的乘積不變，當(dāng)動力臂最長（連接支點(diǎn)和動力作用點(diǎn)，并做連線的垂線，沿該方向施力動力臂最長）時，最省力．