Question

【题目】小明用如图所示的夹子夹核桃，发现下面两种情况：

①如果将核桃放在夹子里的同一位置（C或D），当力垂直作用于杆上时，在B点比A点省力；
②如果将力作用在同一点（A或B）时，将核桃放在C点更易夹开．请你利用所学的物理知识完成以下两个问题：
（1）请画出F对支点O的力臂；
（2）请你选择上述现象中的一个进行分析．

Answer 1

【答案】
（1）

解：从支点O向力F的作用线作垂线交力的作用线于H，则OH为力F的力臂；如下所示：

（2）

解：①夹开核桃时，核桃对夹子的阻力F2大小是一定的，将核桃放在夹子里的同一位置（C或D），阻力臂L2是一定的；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，F2L2一定时，L1越长，F1越小；动力在B点时动力臂较长，所以在B点比A点省力．

【解析】（2）①夹开核桃时核桃受到的力大小是一定的，根据力的作用是相互的，核桃对夹子的阻力F2大小也是一定的，将核桃放在夹子里的同一位置（C或D），阻力臂L2是一定的；
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，F2L2一定时，L1越长，F1越小；动力在B点时动力臂较长，所以在B点比A点省力；
或②：由上面分析可知，阻力F2大小是一定的，将力作用在同一点（A或B）时，动力臂L1一定；将核桃放在C点比A点的阻力臂L2更短，由平衡条件F1L1=F2L2可知，当F2、L1一定时，L2越短，F1越小，所以将核桃放在C点更易夹开．
所以答案是：（1）如上图所示；（2）①夹开核桃时，核桃对夹子的阻力F2大小是一定的，将核桃放在夹子里的同一位置（C或D），阻力臂L2是一定的；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，F2L2一定时，L1越长，F1越小；动力在B点时动力臂较长，所以在B点比A点省力．