Question

5．利用杠桿投擲石球，如圖1，作用在A點(diǎn)的力沿b時最�。ㄟx填“a”、“b”或“c”）．已知石球重100N，OA：OB=1：4，則作用在A點(diǎn)力的最小值為400（不計(jì)杠桿自重及摩擦）．若將這個石球放入水中，它將下沉．請?jiān)趫D2中畫出正在下沉過程中的小球所受重力和浮力的示意圖，標(biāo)出相應(yīng)力的符號．

Answer 1

分析 （1）阻力和阻力臂一定時，動力和動力臂成反比，要想動力最小，必須動力臂最長；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂求出最小的動力；
（3）意圖：用一個帶箭頭的線段表示力的三要素，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向；
力的示意圖，首先要對物體進(jìn)行受力分析，看物體受幾個力，要先分析力的大小、方向和作用點(diǎn)，再按照畫圖的要求畫出各個力．

解答 解：（1）利用如圖所示杠桿投擲“石球”．在“投球”時阻力和阻力臂一定，要想動力最小，必須動力臂最長，圖中的力沿b方向時，動力臂最長，動力最小；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件可得：
G×OB=F×OA，
所以作用在A點(diǎn)力的最小值：F=$\frac{G×OB}{OA}$=$\frac{100N×4}{1}$=40N；
（3）石球在水中下沉，受到重力和浮力的作用，重力的方向豎直向下，浮力的方向豎直向上，因?yàn)槭�球下沉，所以重力大于浮力，根�?jù)力的示意圖的畫法，如下圖所示：

故答案為：b；400；如上圖．

點(diǎn)評 畫力的示意圖的一般步驟為：一畫簡圖二定點(diǎn)，三畫線，四畫尖，五把力的符號標(biāo)尖邊．按照這個作圖步驟，很容易能夠畫出指定力的示意圖．