Question

如图所示，一个长方形均匀铁片，长为2L，宽为L，重为G，A端为转轴．欲使铁片在图示位置平衡，可在C处加一外力，则C处所施外力的最小值为多少？

Answer 1

分析：当外力的方向与对角线AC垂直时，所施的外力最小，根据勾股定理求出AC的长，依据杠杆原理即可求得外力的大小．

解答：解：如答图所示，当L₂最大时，力F就最小，以对角线AC为力臂L₂，力F垂直于AC．
由L₂=

(2l)2+l2

=

5

l，铁片重心为长方形中心，所以L₁=L．
由杠杆平衡条件FL₂=GL₁，得F=

l1

l2

G=

l

5 l

G=

5

5

G
答：所施外力最小值为

5

5

G．

点评：本题是勾股定理在物理中的应用，数学是学好自然科学的基础．在学习中要注意学科之间的联系．