Question

7．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长1米，在A处挂一重20牛的物体G．若在杠杆的中点B端施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，则力F的大小至少为40牛，方向应竖直向上．

Answer 1

分析 若在杠杆上B端施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，该力的方向应该垂直杠杆向上，使动力臂最长，即竖直向上；
知道动力臂，求出阻力臂，又知道物重大小，利用杠杆平衡条件求拉力大小．

解答 解
（1）如图，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直于杠杆向上，即竖直向上，动力臂为OB最长；
（2）因为杠杆在水平位置平衡，
所以根据杠杆的平衡条件可得：F×OB=G×OA，
因为杠杆长OA=1m，B为杠杆中点，
故OB=$\frac{1}{2}$OA=$\frac{1}{2}$×1m=0.5m，
则最小力F=$\frac{G×OA}{0B}$=$\frac{20N×1m}{0.5m}$=40N．
故答案为：40；向上．

点评 本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键．