Question

如图所示，在轻质杆OA的末端A处，悬挂有重为G的物体M，在端点A施加大小和方向都可以变化的拉力F，但保证A点位置不动，在力F从水平向右逐渐旋转至竖直向上的过程中，下列叙述中正确的是（　　）

A．拉力F的力臂是先变大后变小的

B．拉力F跟它力臂的乘积是不变 的

C．拉力F的大小是先变小后变大的

D．拉力F始终小于 G

Answer 1

分析：在力F从水平向右逐渐旋转至竖直向上的过程中，以O为支点，F的力臂先变大后变小，利用杠杆的平衡条件分析．

解答：解：A、由数学知识分析得知，拉力F的力臂是先变大后变小，当F与杆垂直时力臂最大．故A正确．
B、根据杠杆平衡条件可知，拉力F跟它力臂的乘积等于重力跟其力臂的乘积，而重力跟其力臂都不变，则拉力F跟它力臂的乘积是不变的．故B正确．
C、由上分析知拉力F与其力臂的乘积不变，由G?L_G=F?L_F，拉力F的力臂是先变大后变小，则拉力F的大小是先变小后变大．故C正确．
D、当F在水平向右时，力臂如图所示：
，
此时F的力臂小于M的力臂，所以F大于G；
当与杆垂直时，F的力臂等于杆长，M的力臂小于杆长，F的力臂大于M的力臂，所以F小于G；
当F竖直时，F与M的力臂相等，F等于G．故D错误．
故选ABC．

点评：能从图中看出在转动过程中F的力臂先增大后减小、阻力（物重）和动力臂不变是解本题的突破口．