Question

1．小明用如圖所示的夾子夾核桃，發(fā)現(xiàn)下面兩種情況：

（1）如果將核桃放在夾子里的同一位置（C或D），當(dāng)力垂直作用于桿上時(shí)，在B點(diǎn)比A點(diǎn)省力；
（2）如果將力作用在同一點(diǎn)（A或B）時(shí)，將核桃放在C點(diǎn)更易夾開(kāi)．請(qǐng)你利用所學(xué)的物理知識(shí)完成以下兩個(gè)問(wèn)題：
（1）請(qǐng)畫出F對(duì)支點(diǎn)O的力臂；
（2）請(qǐng)你選擇上述現(xiàn)象中的一個(gè)進(jìn)行分析．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)力臂的定義作圖；
（2）根據(jù)實(shí)際情況確定杠桿的五要素，找到變化的量和不變的量，根據(jù)杠桿的平衡條件討論．

解答 解：
（1）從支點(diǎn)O向力F的作用線作垂線交力的作用線于H，則OH為力F的力臂；如下所示：

（2）①夾開(kāi)核桃時(shí)核桃受到的力大小是一定的，根據(jù)力的作用是相互的，核桃對(duì)夾子的阻力F₂大小也是一定的，將核桃放在夾子里的同一位置（C或D），阻力臂L₂是一定的；
由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，F(xiàn)₂L₂一定時(shí)，L₁越長(zhǎng)，F(xiàn)₁越��；動(dòng)力在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)力臂較長(zhǎng)，所以在B點(diǎn)比A點(diǎn)省力；
或②：由上面分析可知，阻力F₂大小是一定的，將力作用在同一點(diǎn)（A或B）時(shí)，動(dòng)力臂L₁一定；將核桃放在C點(diǎn)比A點(diǎn)的阻力臂L₂更短，由平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當(dāng)F₂、L₁一定時(shí)，L₂越短，F(xiàn)₁越小，所以將核桃放在C點(diǎn)更易夾開(kāi)．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）①夾開(kāi)核桃時(shí)，核桃對(duì)夾子的阻力F₂大小是一定的，將核桃放在夾子里的同一位置（C或D），阻力臂L₂是一定的；由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，F(xiàn)₂L₂一定時(shí)，L₁越長(zhǎng)，F(xiàn)₁越�。粍�(dòng)力在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)力臂較長(zhǎng)，所以在B點(diǎn)比A點(diǎn)省力．

點(diǎn)評(píng) 本題考查力臂的畫法及應(yīng)用杠桿的平衡條件解決實(shí)際問(wèn)題，關(guān)鍵是找到變化的量和不變的量分析討論．