Question

1．如圖所示為一直角彎曲杠桿，O為轉軸，AO=BC=4cm，OC=3cm，A處掛一個重力為30牛的物體，若在B端加一個最小的力F₁，使杠桿平衡，則該力的方向垂直于OB向下，該力的大小是24牛，并請在圖中畫出F₁的大小和方向．

Answer 1

分析 根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿的支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，利用題目中所知數據可計算出力的大�。�

解答 解：由題可知，動力作用在B端，連接OB就是最長的動力臂，根據杠桿平衡條件可知，在阻力、阻力臂一定的情況下，動力臂最長，則動力最��；
要使杠桿平衡，動力的方向應垂直于OB向下，據此可畫出最小的動力，如圖所示：

由數學知識可得：OB=$\sqrt{O{C}^{2}+B{C}^{2}}$=$\sqrt{（4cm）^{2}+（3cm）^{2}}$=5cm，
根據杠桿平衡的條件可得F×OB=G×OA，
所以最小拉力：F=$\frac{G×OA}{OB}$=$\frac{30N×4cm}{5cm}$=24N．
故答案為：垂直于OB向下；24．

點評 本題考查了學生對杠桿平衡條件的掌握和運用，根據阻力和阻力臂一定時，動力臂最長時最省力找出動力臂是本題的關鍵．