Question

15．如图所示（杠杆自身质量和摩擦忽略不计，固定装置未画出），O为支点，OA=OD=3OB=0.6米，CD=0.2米．在做背景的白纸上作有以O为圈心半径为0.2米的圆．在A点挂5牛顿的重物G，要使杠杆水平平衡，则作用在B点竖直向下的力F_B应为15牛，撤去F_B后，按图示方向分别施加F_C、F_D两个力，且毎次都使杠杆在水平位置平衡，则F_C、F_D大小关系为F_C=F_D．

Answer 1

分析 根据杠杆平衡条件计算作用在B点竖直向下的力F_B的大小；通过比较F_C、F_D两个力的力臂与F_B的力臂的关系，根据杠杆平衡条件分析F_C、F_D大小关系．

解答 解：（1）根据杠杆平衡条件可得：G×OA=F_B×OB，
OA=3OB=0.6m，
所以，作用在B点竖直向下的力：
F_B=$\frac{OA}{OB}$×G=3×5N=15N；
由图可知，F_C、F_D两个力的力臂均与F_B的力臂均为圆的半径，大小相等，阻力和阻力臂不变，
撤去F_B后，按图示方向分别施加F_C、F_D两个力，且毎次都使杠杆在水平位置平衡，
根据杠杆平衡条件可知，F_C、F_D大小关系为F_C=F_D．
故答案为：15；F_C=F_D．

点评 本题考查杠杆的平衡条件的应用，关键是从图中得出F_C、F_D两个力的力臂均与F_B的力臂相等．