Question

4．小明在学校参加植树活动时，使用如图所示的钢丝钳，剪铁丝固定小树苗．
（1）他使用的钳子是省力杠杆还是费力杠杆？
（2）在图中画出动力F₁的力臂，和作用在这根杠杆上的阻力F₂．
（3）剪铁丝时动力臂长为l0cm，阻力臂长为动力臂的五分之一，若铁丝被剪断需要1000N的力，小明至少用多大的力才能将铁丝剪断？

Answer 1

分析 （1）先判断钢丝钳在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；
（2）力臂是指从支点到力的作用线的距离；阻力阻碍钢丝钳运动，因此方向向上．
（3）已知动力臂长为10cm，阻力臂长为动力臂的五分之一，阻力1000N，根据杠杆平衡条件可求出动力．

解答 解：（1）钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（2）过O点做垂直F₁的垂线即为动力的力臂L₁，阻力的方向阻碍钢丝钳运动，因此方向向上，过O点做垂直F₂的垂线即为阻力的力臂L₂，

（3）根据杠杆平衡条件：F₁×L₁=F₂×L₂，
F₁=$\frac{{F}_{2}×{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{1000N×\frac{1}{5}×10cm}{10cm}$=200N．
答：（1）省力杠杆  （2）见上图；（3）小明至少用多大200N力才能将铁丝剪断．

点评 本考查了杠杆的分类、力臂的画法、杠杆平衡条件的应用，属于基本内容，比较简单．