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18.如图所示,若滑轮重为4N,重物重为6N,OB=2AO;不计轻绳与滑轮间的摩擦,要使轻质杠杆保持平衡:
(1)在杠杆适当位置画出施加最小力F的示意图
(2)计算出这个最小力F的大小.

分析 (1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力;连接支点和力的作用点B即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小;
(2)整个装置平衡时,动滑轮受到向上两股绳子的拉力、竖直向下动滑轮和重物的重力,根据共点力的平衡求出绳子的拉力,根据杠杆的平衡条件求出最小力.

解答 解:(1)连接OB,若在B端施力F,当F的方向与OB垂直时动力臂最大,此时最省力,如下图所示:

(2)整个装置平衡时,动滑轮受到向上两股绳子的拉力、竖直向下动滑轮和重物的重力,
由共点力的平衡可得:2F=G+G=6N+4N=10N,
解得:F=5N,
由杠杆的平衡条件可得:FLAO=FLOB
解得:F=$\frac{{L}_{AO}}{{L}_{OB}}$F=$\frac{{L}_{AO}}{2{L}_{OB}}$×5N=2.5N.
答:(1)如上图所示;
(2)这个最小力F的大小为2.5N.

点评 本题考查了杠杆中的最小力和杠杆平衡条件、共点力平衡条件的应用等,知道动力臂的长度最大时动力最小是关键.

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