Question

如图所示，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5：4．重550N的人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环．要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为

375

N，与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人对地面的压力将

不变

（选填“变大”、“变小”、或“不变”），A端所挂物体的重不能超过

440

N．

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．
（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．
（3）人能施加的最大拉力等于他的重力，由杠杆平衡条件可以求出在A端悬挂的最大物重．

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=5：4，G=400N，∴F=

OA

OB

G=

5

4

×300N=375N，
（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5：4．A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力不变．
（3）人对杠杆施加的最大拉力F=G=550N，由杠杆平衡条件可得：
G×OA=F×OB，则物体的最大重力G=

OB

OA

F=

4

5

×550N=440N；
故答案为：375；不变；440．

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．