Question

如圖所示，用一根硬棒撬一塊大石頭，當在硬棒的A點上用豎直向下的力F₁壓硬棒，石頭未能撬起，則在力的大小不變的情況下，下列措施中最有效地把石頭撬起來的是（ ）

A．把墊著的小石頭移近大石頭，且用力的方向改為F₂所示的方向
B．把墊著的小石頭移遠大石頭，且用力的方向改為F₂所示的方向
C．把墊著的小石頭移遠大石頭，且用力的方向仍為豎直向下，即F₁所示方向
D．把墊著的小石頭移近大石頭，且用力的方向仍為豎直向下，即F₁所示方向

Answer 1

【答案】分析：使用杠桿時，根據(jù)杠桿的平衡條件FL_動=GL_阻可得：F=，由此可知，阻力相同，阻力臂越短、動力臂越長，越省力，找出什么情況下動力臂最長、阻力臂最短，即最有效的方法．
解答：解：如圖，用硬棒撬大石頭，把墊著的小石頭移近大石頭，這時阻力臂最短；
沿F₂的方向施加動力，動力臂為OA；沿F₁的方向施加動力，動力臂為OB．由圖可知沿F₂的方向施加動力，動力臂最長．
∵FL_動=GL_阻，
∴F=，
又∵撬同一塊石頭，阻力不變，
∴把墊著的小石頭移近大石頭（阻力臂最短），且用力的方向改為F₂所示的方向（動力臂最長）時最省力、最有效．
故選A．
點評：畫出杠桿示意圖，分析出何時動力臂最長、何時阻力臂最短是本題的關(guān)鍵．