Question

5．如圖所示，工人用一根硬棒以O(shè)為支點(diǎn)，想在A點(diǎn)施加最小的力撬動(dòng)石頭，請(qǐng)畫出最小動(dòng)力F₁的示意圖和阻力F₂的力臂L₂．

Answer 1

分析 圖中石頭對(duì)撬棒的壓力為阻力，O點(diǎn)為支點(diǎn)，從支點(diǎn)到阻力F₂的作用線的距離叫做力臂．
根據(jù)杠桿平衡條件“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”可知：在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，要使動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂必須最長，已知A點(diǎn)為動(dòng)力作用點(diǎn)，然后過A點(diǎn)做垂直于杠桿的作用力即可．

解答 解：
過支點(diǎn)O向阻力F₂的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是F₂的力臂L₂；
根據(jù)杠桿平衡條件“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”可知：在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，要使動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂必須最長，由圖知OA作動(dòng)力臂最長，過A點(diǎn)與OA垂直向下作垂線就得到動(dòng)力F₁的示意圖，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線就是最長的力臂，過力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力．