Question

20．如圖所示，OAB為均勻直角尺，重為2G，且OA=AB，直角尺可繞過O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動．為使桿的OA部分保持水平，若施力于A端，則最小作用力為1.5G．

Answer 1

分析 由圖知O點(diǎn)為支點(diǎn)，要保持OA水平平衡，直尺可以看成AO和AB兩段，先分別找到兩段的力臂．在A端施力最小，應(yīng)使其力臂最大，即以O(shè)A為力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件求解．

解答 解：
由圖可知，O點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)，要保持OA水平平衡，可以將直尺OAB分成兩段，即OA和AB段，
由題知，尺均勻重為2G，且OA=AB，所以O(shè)A和AB段重力都為G，
要在A端施加力最小，就應(yīng)使其力臂最大，由圖以O(shè)A長力臂就是最大的力臂，
OA段重力作用在OA的中點(diǎn)，力臂長為$\frac{1}{2}$OA，OB段力臂為OA長，
由杠桿的平衡條件可得：
G×$\frac{1}{2}$OA+G×OA=F×OA，
解得：F=1.5G．
故答案為：1.5G．

點(diǎn)評 本題考查最小力的計(jì)算，要知道阻力和阻力臂不變時(shí)，動力臂越大，動力最�。�本題解答的關(guān)鍵是能將直尺分成兩個部分再利用杠桿的平穩(wěn)條件解答．