Question

（2010?昆明模拟）如图所示，压力抽水机的活塞及水作用于B处的竖直向下的力F₂为150N，力臂L₂为OA长度的

1

3

，加在A端的力至少是

50

 N，才能将水和活塞提起，此力的方向与OA

垂直向下

．

Answer 1

分析：根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．

解答：解：该题中的阻力和阻力臂是不变的，故据公式F₁×L₁=F₂×L₂可知，若想使得A端的动力最小，即需要动力臂最大，故在OA之间，以OA的长度为动力臂时最大，故此时所施加的动力的方向应该是与OA垂直且向下；
此时阻力是150N，动力臂OA是阻力臂的3倍，故据公式F₁×L₁=F₂×L₂可得：F₁=

F2L2

L1

=

150N×1

3

=50N．
故答案为：50；垂直向下．

点评：能从力臂变化的角度分析杠杆的平衡条件是解决该题的关键，应特别注意的是，当力和力臂的乘积不变时，力臂越大，力就越小．