Question

如圖所示，一根鐵棒在水平拉力F的作用下，以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，由豎直逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)向水平位置的過程中，動(dòng)力F與動(dòng)力臂L的大小變化（ ）

A．F增大，L增大
B．F減小，L減小
C．F增大，L減小
D．F減小，L增大

Answer 1

【答案】分析：（1）杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）；
（2）杠桿的支點(diǎn)如圖所示，動(dòng)力為F，阻力為杠桿的重力，分別畫出杠桿在豎直、水平兩位置的阻力G的力臂L₂、動(dòng)力F的力臂L₁，阻力G不變，分析L₂和L₁的變化，從而判斷出動(dòng)力F的變化．
解答：解：（1）當(dāng)杠桿豎直時(shí)，動(dòng)力F、阻力G、動(dòng)力臂L₁、阻力臂L₂如下圖所示：

由于重力的方向也豎直向下，因此重力的作用線穿過支點(diǎn)，因此阻力臂L₂為零；動(dòng)力臂為整個(gè)杠桿的長(zhǎng)度，如圖中L₁所示；
（2）當(dāng)杠桿被拉到水平位置時(shí)，動(dòng)力F′、阻力G、動(dòng)力臂L₁′、阻力臂L₂′如下圖所示：

由圖可見，阻力臂變成了L₂′，變大了；動(dòng)力水平，動(dòng)力作用線穿過支點(diǎn)，動(dòng)力臂L₁′為零．
（3）杠桿由豎直被拉到水平時(shí)，阻力不變，阻力臂增大，動(dòng)力臂減小，根據(jù)杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，因此動(dòng)力增大．
故選C．
點(diǎn)評(píng)：此類題目解答關(guān)鍵在于認(rèn)為杠桿在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中是平衡的，然后分析杠桿從一個(gè)位置變化到另一個(gè)位置的過程中力臂是否變化，再根據(jù)杠桿的平衡條件對(duì)動(dòng)力的變化做出判斷．