Question

14．如图所示的是某护城河上的一座吊桥．设吊桥的重力对转轴O的力臂为L₁，人拉吊桥的力为F，F对称轴O的力臂为L₂；
（1）在图中画出此时F对转轴O的力臂L₂；
（2）如果绳重、摩擦力及风的阻力不计，那么人将吊桥由水平位置缓慢拉至图中虚线竖直位置的过程中，逐渐增大的是L₂（填“L₁”、“L₂”或“F”）

Answer 1

分析 （1）过支点O作F作用线的垂线段，可得力F的力臂．
（2）分析吊桥在被缓慢拉起的过程中，动力臂和阻力臂的变化情况，根据动力臂和阻力臂变化情况就可以判断出拉力的变化情况．

解答 解：
（1）过支点O作F作用线的垂线段L₂，即为其力臂．如图1所示：

（2）如2图所示：绳子对吊桥的拉力F是杠杆的动力，吊桥的重力G是杠杆的阻力；支点到拉力作用线的距离（垂直线段）是动力臂L₂，支点到重力作用线的距离是阻力臂L₁．
吊桥在缓慢拉起的过程中，动力臂L₂是在逐渐增大（在拉到绳子与吊桥垂直之前），阻力臂L₁是在逐渐减小．
根据杠杆平衡条件得FL₂=GL₁，因为重力G不变，L₂增大，L₁减小，所以F减小．
故答案为：（1）如图所示；L₂．

点评 本题难点在第二问，考查了杠杆平衡条件的应用，需要动态分析，分析时可在纸上把杠杆处于另一位置时的图做出来．本题的易错点在于我们一般都习惯于把L₁当作动力臂，把L₂当作阻力臂，而该题则正好相反，所以在做题时，一定要认真仔细．