Question

13．如图所示杠杆AOB是可绕O点无摩擦转动的轻质杠杆，A端挂重400N的物块，AO与OB长度之比为5：4，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环、要使杠杆水平平衡，人应施加拉力为500N，人要不被拉起，则人重至少为500N；与杠杆水平平衡相比，当杠杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将不变（填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡，知道动力臂和阻力臂的关系，以及在A点施加大小，利用杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂计算出杠杆B点人应施加拉力．人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力；
（2）当轻杆在图中虚线位置平衡时，两力臂的比值不变，A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力大小．

解答 解：要使轻杆水平平衡，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知：
则G×OA=F×OB，
AO：OB=5：4，G=400N，
则F=$\frac{G×OA}{OB}$=$\frac{400N×5}{4}$=500N，
人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力；即则人重至少为500N；
当轻杆在图中虚线位置平衡时，倾斜后力臂都变小，但两力臂的比值不变，仍为5：4．A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力不变，仍为500N．
故答案为：500；500；不变．

点评 杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用线的距离就是力臂，这点是考查的重点，也是学生容易忽视的地方．