Question

9．以O(shè)為支點的輕質(zhì)杠桿掛了一個書包，書包對杠桿的豎直向下拉力F₁=20N，杠桿還受另一個大小與F₁不等、豎直向上的力F₂作用，處于平衡．請在如圖中畫出：

（1）F₁的力臂l₁；
（2）F₂的示意圖并標示它的大�。�

Answer 1

分析 （1）力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．
②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．
③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．
（2）因為力F₂豎直向上，則力F₂作用與F₁在支點的同側(cè)，并且力臂不相等，根據(jù)杠桿平衡條件求出動力．

解答 解：（1）過支點O作出力F₁作用線的垂線段，即為F₁的力臂l₁．如圖所示：
（2）根據(jù)杠桿平衡條件可知，若杠桿還受另一個大小與F₁不等、豎直向上的力F₂作用，處于平衡，則F₂一定在支點O的右側(cè)；
可以在支點右側(cè)60處畫豎直向上的力，由于該力的力臂為F₁的力臂的$\frac{1}{2}$，根據(jù)杠桿平衡條件可知，F(xiàn)₂的大小為F₁的2倍，即40N；過作用點沿豎直向上的方向畫一個帶箭頭的線段，并標出力的大��；如圖所示：

點評 題主要考查了有關(guān)力臂的畫法以及力的示意圖，首先要掌握力臂的概念和分析力的三要素，然后找出支點和力的作用線、力的作用點和力的大小，從而正確地畫出力臂和力的示意圖．