Question

【题目】如图所示，小明用一根长20cm的可绕O点转动的杠杆，将挂在杠杆下的重为50N的物体提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F=30N，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（选填“一直费力”、“一直省力”、“先省力后费力”或“先费力后省力”），该过程中有用功的大小为J．

Answer 1

【答案】先省力后费力；10
【解析】解； 由图可知，动力F的力臂L1始终保持不变，物体的重力G始终大小不变；
在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂L2逐渐增大，在L2＜L1时杠杆是省力杠杆；在L2＞L1时杠杆变为费力杠杆；故在这个过程中此杠杆先是省力的，后是费力的．

克服物体重力所做的功为有用功，物体上升的高度为h=20cm=0.2m，
则所做的有用功为：W有=Gh=50N×0.2m=10J．
所以答案是：先省力后费力；10．
【考点精析】解答此题的关键在于理解功的计算的相关知识，掌握功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．