题目内容
如图所示，C是BD的中点，用撬棒撬起大石头，垂直于撬棒向上、向下用力都可以，哪一种方式更省力？请你简要说明原因：分析：根据杠杆的平衡条件分别求出用撬棒撬起大石头时，垂直于撬棒向上和向下用力的大小，然后分析比较哪一种方式更省力．
解答：解：用垂直于撬棒向上的方式撬大石头时，杠杆的支点在B点上，大石头的阻力F2作用在C点，则动力臂为AB，阻力臂为BC，由杠杆平衡条件得：
F向上=
=
=
?F2；
用垂直于撬棒向下的方式撬大石头时，杠杆的支点在D点上，大石头的阻力F2仍作用在C点，则动力臂为AD，阻力臂为CD，由杠杆平衡条件得：
F向下=
=
=
?F2；
由题干可知：C为BD的中点，BC=CD；AB＞AD；
∴
＜
；
∴F向上＜F向下；
即：垂直于撬棒向上撬大石头的方式更省力．
答：向上更省力，因为向上时动力臂AB与阻力臂BC的比值大于向下用力时动力臂AD与阻力臂CD的比值．
F向上=
| F2L2 |
| L1 |
| F2?BC |
| AB |
| BC |
| AB |
用垂直于撬棒向下的方式撬大石头时，杠杆的支点在D点上，大石头的阻力F2仍作用在C点，则动力臂为AD，阻力臂为CD，由杠杆平衡条件得：
F向下=
| F2L′2 |
| L′1 |
| F2?CD |
| AD |
| CD |
| AD |
由题干可知：C为BD的中点，BC=CD；AB＞AD；
∴
| BC |
| AB |
| CD |
| AD |
∴F向上＜F向下；
即：垂直于撬棒向上撬大石头的方式更省力．
答：向上更省力，因为向上时动力臂AB与阻力臂BC的比值大于向下用力时动力臂AD与阻力臂CD的比值．
点评：根据杠杆的平衡条件（
=
）可知：杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，则动力是阻力的几分之一．即动力臂越长，越省力．
| F1 |
| F2 |
| L2 |
| L1 |
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