Question

12．如图所示，杠杆AC（刻度均匀，不计杠杆的重力）可绕支点O自由转动，在B点挂一重为20牛的物体．为使杠杆平衡，应在杠杆A（选填A、B或C）点，施加最小作用力是5牛，方向是竖直向上．

Answer 1

分析 根据杠杆平衡条件（F₁L₁=F₂L₂）可知：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小．

解答 解：由杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小．
由图可知，当力作用在A点且力的方向垂直于杠杆OA向上时（即竖直向上），动力臂最长，动力最小．
则由图中刻度可知L₁=4L₂，阻力F₂=G；
由F₁L₁=F₂L₂得：$\frac{{F}_{1}}{G}$=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{{L}_{2}}{4{L}_{2}}$=$\frac{1}{4}$，
所以最小作用力：F₁=$\frac{1}{4}$G=$\frac{1}{4}$×20N=5N．
故答案为：A；5；向上．

点评 本题考查杠杆的平衡条件的应用，知道在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论．