Question

如图所示的杠杆提起了300N的重物，O为支点，OA=5cm，OC=3cm，BC=4cm，请在图中标出杠杆平衡的最小力的方向及大小．

Answer 1

解：由题意知，要使杠杆平衡，动力的方向应向下方，过B点任作一动力F′（如答图），力臂长为OM，连接OB得一直角三角形OCB．由于F′具有任意性，所以使该杠杆平衡的动力的力臂都不会大于OB，故要使动力最小，可考虑以OB为动力臂．
具体方法是：过B点向下方作垂直于O、B连线的垂线，即得最小动力的方向，如答图所示，又在直角三角形OCB中，OC=3cm，BC=4cm，由勾股定理知OB=5cm，即OB=OA，所以动力的大小为F=G=300N．
分析：由于在阻力一定的情况下，动力臂越长，所用动力越小，故要找出最长动力臂，就可标出杠杆平衡的最小力的方向及大小．于是考虑利用勾股定理求出斜边解答．
点评：此题是一道物理和数学相结合的跨学科题目，不仅要求同学们有扎实的数学功底，还要将物理知识运用到数学中，有一定难度．