Question

如图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端Ａ是动力作用点．

（1）在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点ａ当动力方向向下时，杠杆的支点ｂ；

（２）在图杆上画出撬动石块动力Ｆ为最小时的方向．

 

Answer 1

【答案】

【解析】当动力方向向上时，支点为a，

L_ad为阻力臂，L_Aa为动力臂，如图所示，

∵F₁L_Aa=FL_ad，

当动力方向向下时，支点为b，

L_bd为阻力臂，L_Ab为动力臂，如图所示，

∵F₂L_Ab=FL_bd，

由图可知，L_ad＜L_bd，L_Aa＞L_Ab，阻力F相同，

所以F₁＜F₂．

撬动石块动力F为最小时的方向为垂直于杠杆向上．

答：当动力为F₁时，支点在a，当动力为F₂时，杠杆在b，最省力的动力方向同F₁，如图所示．

思路分析：（1）根据动力的方向画出支点：当动力方向向上时，杠杆逆时针绕杠杆的下端a转动，a为支点；当动力方向向下时，杠杆顺时针绕杠杆的下边支起点b转动，b为支点；

（2）无论动力方向向上还是向下，垂直于杠杆时的力臂最长、最省力；再比较两种方向用力时的大小，找出最省力的方向．

试题点评：找出两种用力情况下的支点、动力臂和阻力臂是本题的关键，注意灵活运用杠杆的平衡条件．