Question

18．某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上，木棒长为1.2m（其重力忽略不计）．手对木棒A端施加竖直向下的动力F₁使木棒保持水平，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m（如图所示），则：
（1）以O为支点
①在图中画出木棒受到的阻力F₂及其阻力臂l₂的示意图；
②手在A端对木棒施加竖直向下的动力，大小为240N；
（2）若挑同样的重物，而要减小肩膀对木棒竖直向上的支持力，方法是将重物挂点向左移，缩短OB距离；或将支点向右移，增大OA的距离．

Answer 1

分析 （1）①先确定阻力作用点（即B点），然后过阻力作用点表示阻力的方向（即竖直向下）；
已知支点和力的方向，过支点作力的作用线的垂线段（即力臂）．
②木棒以人肩作为支点处于平衡状态，则由杠杆平衡条件可求得手对木棒的作用力．
（2）要减小肩膀对木棒竖直向上的支持力，相当于减小A端的压力，肩膀可以看成支点，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件判断动力大小的变化．

解答 解：（1）①把肩膀看成支点，过B点作竖直向下的力（即阻力F₂）；过支点O作垂直于阻力作用线的垂线段（即阻力臂L₂）．如图所示
②根据杠杆的平衡条件可得：F×OA=G×OB，
即：F×（1.2m-OB）=120N×OB，则：F×0.4m=120N×0.8m，
解得F=240N．
（2）根据动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力、阻力臂不变，动力和动力臂成反比，动力臂减小，动力增大，要减小肩膀对木棒竖直向上的支持力，相当于减小A端的压力，即手在A端更省力，将重物挂点向左移，减少OB的长度或增大OA的长度，将支点向左移．
故答案为：（1）①见下图：

②240；
（2）将重物挂点向左移，缩短OB距离；或将支点向右移，增大OA的距离．

点评 此题主要考查的是学生对杠杆平衡条件公式的理解和灵活应用，基础性题目．