Question

滬寧高速收費(fèi)站的禁行桿如圖所示，已知AB=4AO，禁行桿是由質(zhì)量為20kg粗細(xì)均勻的木條制成．若不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦力，要將禁行桿抬起且保持在水平位置，現(xiàn)要求在A端施加一個(gè)最小的力，方向應(yīng)為圖中________，大小為________N．（g取10N/kg）

Answer 1

AE    200
分析：禁行桿是粗細(xì)均勻，重心C在幾何中心上，求出OC的長(zhǎng)度；在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)，沿AE用力動(dòng)力臂最長(zhǎng)、最省力，在根據(jù)杠桿平衡條件求用力大�。�
解答：∵禁行桿是粗細(xì)均勻的，
AB的重點(diǎn)C就是禁行桿的重心，OC=AB，
禁行桿重G=mg=20kg×10N/kg=200N，
如圖，沿AE方向用力，動(dòng)力臂最長(zhǎng)、動(dòng)力最小，
∵F×OA=G×OC，OA=AB，OC=AB，
∴F=G=200N．
故答案為：AE；200．
點(diǎn)評(píng)：確定使用杠桿時(shí)最小動(dòng)力的步驟：①確定杠桿中的支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的位置，②連接支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)，③經(jīng)過動(dòng)力作用點(diǎn)做出與該線段垂直的直線，④根據(jù)杠桿平衡原理，確定使杠桿平衡的動(dòng)力方向．