Question

如图所示，AO=BC=30cm，OB=40cm，物重G=40N，O为支点．欲使杠杆平衡，需要在C点施加一个最小的力，这个力多大？请在图上画出这个力的示意图，并标出它的力臂．

Answer 1

分析：根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，利用题目中所知数据可计算出力的大小．

解答：解：①连接OC就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向下，据此可画出最小的动力；如图：

②OC=

OB2+BC2

=

(40cm)2+(30cm)2

=50cm，
∴拉力F=

G×OA

OC

=

40N×30cm

50cm

=24N．
答：该力的大小为24N，力臂作图如上图所示．

点评：要做出杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
②连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
④根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向．