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如图所示,一根铁棒在水平拉力F的作用下,以O点为转轴,由竖直逆时针匀速转向水平位置的过程中,动力F与动力臂L的大小变化( )

A.F增大,L增大
B.F减小,L减小
C.F增大,L减小
D.F减小,L增大
【答案】分析:(1)杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2);
(2)杠杆的支点如图所示,动力为F,阻力为杠杆的重力,分别画出杠杆在竖直、水平两位置的阻力G的力臂L2、动力F的力臂L1,阻力G不变,分析L2和L1的变化,从而判断出动力F的变化.
解答:解:(1)当杠杆竖直时,动力F、阻力G、动力臂L1、阻力臂L2如下图所示:

由于重力的方向也竖直向下,因此重力的作用线穿过支点,因此阻力臂L2为零;动力臂为整个杠杆的长度,如图中L1所示;
(2)当杠杆被拉到水平位置时,动力F′、阻力G、动力臂L1′、阻力臂L2′如下图所示:

由图可见,阻力臂变成了L2′,变大了;动力水平,动力作用线穿过支点,动力臂L1′为零.
(3)杠杆由竖直被拉到水平时,阻力不变,阻力臂增大,动力臂减小,根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,因此动力增大.
故选C.
点评:此类题目解答关键在于认为杠杆在转动的过程中是平衡的,然后分析杠杆从一个位置变化到另一个位置的过程中力臂是否变化,再根据杠杆的平衡条件对动力的变化做出判断.
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