Question

如图所示，O点为轻质杠杆AC的支点．AB=BO=OC，B处挂一重为6牛的小球．若要使杠杆在水平位置平衡，若用最小的力使杠杆在水平位置平衡，则该力的大小为________牛，方向为________．

Answer 1

3    竖直向上
分析：要使力最小，力臂就最大，如图，力作用在A端，并且竖直向上拉动杠杆时，力臂最大，力最小，根据杠杆平衡条件求出动力大小．
解答：一根直杠杆在水平位置平衡，当力竖直作用在杠杆上，力臂在杠杆上，此时的力臂最长，
当力作用在A端是作用在C端力臂的2倍，
小球的重力阻碍杠杆逆时针转动，所以加在A端的动力要促使杠杆逆时针转动，所以A端的拉力要竖直向上．
根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，F₁×OA=6N×BO，∴F₁=3N．
故答案为：3；竖直向上．
点评：最小力的问题是杠杆的一个重要的问题，确定好力臂、确定好力的方向是解决此类题的关键．