Question

如图所示杠杆，O为支点．A端挂一质量为5Kg的物体，OA=20cm，OB=12cm，BC=16cm，AO与OB垂直，OB与BC垂直．则在C点需要最小的力为多在才能使之平衡？并画出此力的示意图，作出该杠杆的两个力臂．

Answer 1

分析：根据杠杆平衡的条件，F₁L₁=F₂L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，利用题目中所知数据可计算出力的大小．

解答：解：（1）连接OC就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向下，据此可画出最小的动力；如图：

②OC=

(OB)2+(BC)2

=

(12cm)2+(16cm)2

=20cm，
∴拉力F=

OA

OC

×mg=

20cm

20cm

×5kg×9.8N=49N．
答：该力的大小为49N，力臂作图如上图所示．

点评：要做出杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
②连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
④根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向．