Question

8．如图所示，物质质量m=50kg，OB=O.4m，OA=1m，杠杆在水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；物体的重力为490N；当力F沿顺时针方向转至与杠杆垂直，杠杆始终处于水平状态，在此过程中，力F的大小将变小．

Answer 1

分析 （1）根据三角函数关系求出力F力臂的大小，然后与重力G力臂的大小相比较判断杠杆的类型；
（2）根据G=mg求出物体的重力；
（3）当力F沿顺时针方向转至与杠杆垂直的过程中，杠杆始终处于水平状态，力F的方向与OA的夹角变大，根据杠杆的平衡条件得出等式，然后分析力F的大小变化．

解答 解：（1）力F力臂的大小：
L₁=OAsin30°=1m×$\frac{1}{2}$=0.5m，
因L₁＞L₂=0.4m，
所以，此时杠杆属于省力杠杆；
（2）物体的重力：
G=mg=50kg×9.8N/kg=490N；
（3）设力F的方向与OA的夹角为θ，
当力F沿顺时针方向转至与杠杆垂直的过程中，θ变大，
因杠杆始终处于水平状态，
所以，由杠杆的平衡条件可得：
G×OB=F×OAsinθ，
则F=$\frac{G×OB}{OAsinθ}$，
因此过程中G、OA、OB不变，θ变大时sinθ变大，
所以，力F的大小将变小．
故答案为：省力；490；变小．

点评 本题考查了杠杆的分类和重力的计算以及杠杆动态平衡的分析，根据三角函数关系得出力臂和分析好力F的方向与OA夹角的变化是关键．