Question

2．（1）標出圖1杠桿工作時的支點、動力和動力臂、阻力和阻力臂．
（2）在圖2中，AB是一根自重為100N的均勻木棒，B端著地，在A端用最小的力F時，恰好在如圖位置處于平衡狀態(tài)，請畫出力F的圖示．

Answer 1

分析 （1）杠桿的五個要素：支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點；
動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力．動力臂：從支點到動力作用線的距離；
阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力．阻力臂：從支點到阻力作用線的距離．
（2）畫力F的圖示首先要確定力的作用點、方向與大小，才能按作圖的方法進行作圖．這里要想使力最小，必須力臂最長，因此，應作用在A點，并與杠桿垂直．要想得出力的大小，則應根據(jù)杠桿的平衡條件，結(jié)合與地面所成的角度，利用三角形的關系，得出力臂的關系，從而判斷力的大小關系．

解答 解：（1）由圖可見，支點在O點；
從支點向動力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是動力臂；
從支點向阻力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是阻力臂．如下圖：

（2）如圖，重力的作用線與地面相交于D點，形成一個直角三角形BCD，
∵∠CBD=60°
∴∠BCD=30°
∴∠BCD所對的邊BD=$\frac{1}{2}$BC
又∵C為杠桿的中點，
∴BD=$\frac{1}{4}$AB，
BD為重力的力臂，AB為最小力F的力臂，
根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)=$\frac{1}{4}$G=25N．
力F的圖示如圖所示，A為作用點，方向與杠桿垂直，大小力25N．

點評 此題（2）中畫力F圖示的難點在于，如何求出力的大�。�這里充分利用了杠桿的平衡條件，找到兩個力的力臂，再通過重力力臂與地面形成的直角三角形，求出力臂的關系，最終得出拉力F與重力G的關系．