Question

3．如圖，一質(zhì)量分布均勻的12kg鐵球與輕桿AB焊接于A點后懸掛于豎直墻壁的B點，輕桿的延長線過球心O，輕桿的長度等于鐵球半徑，要使鐵球剛好離開墻壁，施加在鐵球上的力至少為40 N．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 根據(jù)杠桿的平衡條件，要使施加的力最小，應使動力臂最長，據(jù)此分析即可．

解答 解：鐵球的重力G=mg=12kg×10N/kg=120N；
由圖知，當力F作用在球的下邊緣，且與通過AB的直徑垂直時，動力臂最長，動力最小，其受力情況和力臂如圖所示：

由圖知，球的重力方向豎直向下，力臂為L_G，由圖知：L_G=R；
F的力臂等于桿的長度與球的直徑之和，則L_F=R+2R=3R；
根據(jù)杠桿的平衡條件可得：G•L_G=F•L_F；
代入數(shù)據(jù)：120N×R=F×3R，
解得F=40N．
故答案為：40．

點評 本題是有關杠桿平衡條件的應用，考查了有關最小力的求法，解決此題的關鍵是找到最長的力臂，即從支點到力的作用點的距離．