Question

如圖所示，在不計(jì)摩擦和杠桿重力的情況下，杠桿OA的中點(diǎn)懸掛一重G=100N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則F=________N．保持F的方向不變，在將杠桿從A位置勻速提到B位置的過(guò)程中，力F將________（選填“變大”、“不變”或“變小”），如果物體上升2m，拉力做的功為_(kāi)_______J．

Answer 1

50    不變    200
分析：（1）在A位置如圖，OA、OC為動(dòng)力F和阻力G的力臂，知道C是OA的中點(diǎn)，也就知道兩力臂的大小關(guān)系，知道阻力G的大小，利用杠桿的平衡條件求動(dòng)力F的大��；
（2）在B位置，畫出動(dòng)力和阻力的作用線，找出動(dòng)力臂的阻力臂，利用三角形的相似關(guān)系，確定動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況；
（3）不計(jì)摩擦，根據(jù)功的原理分析計(jì)算．
解答：
（1）如圖，杠桿在A位置，L_OA=2L_OC，
∵杠桿平衡，
∴FL_OA=GL_OC，
∴F==G=×100N=50N；
（2）杠桿在B位置，OA′為動(dòng)力臂，OC′為阻力臂，阻力不變?yōu)镚，
∵△OC′D∽△OA′B，
∴OC′：OA′=OD：OB=1：2，
∵杠桿平衡，
∴F′L_OA′=GL_OC′，
∴F′==G=×100N=50N；由此可知當(dāng)杠桿從A位置勻速提到B位置的過(guò)程中，力F的大小不變；
（3）不計(jì)摩擦的情況下，根據(jù)功的原理可知，拉力做的功W=Fs=Gh=100N×2m=200J．
故答案為：50；不變；200．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的了解和掌握，能畫出杠桿在B位置的力臂并借助三角形相似確定其關(guān)系是本題的關(guān)鍵．