Question

3．图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重300N的物块，AO与OB长度之比为3：2．人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环．则该杠杆是费力杠杆（选填“省力”、“费力”、或“等臂”），要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为450N．与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将不变（选填“变大”、“变小”、或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡，知道动力臂和阻力臂的关系，以及在A点施加大小，利用杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂计算出杠杆B点人应施加拉力．人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力；
（2）当轻杆在图中虚线位置平衡时，两力臂的比值不变，A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力大小．

解答 解：（1）要使轻杆水平平衡，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知：
则G×OA=F×OB，
∵AO：OB=3：2，G=300N，
∴F=$\frac{G×OA}{OB}$=$\frac{300N×3}{2}$=450N，
人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力，即人重至少为450N；
（2）当轻杆在图中虚线位置平衡时，倾斜后力臂都变小，但两力臂的比值不变，仍为3：2．A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力不变，仍为450N．
故答案为：费力；450；不变．

点评 杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用线的距离就是力臂，这点是考查的重点，也是学生容易忽视的地方．