Question

20．如图甲所示，据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量．

（1）请你写出杠杆原理：动力×动力臂=阻力×阻力（或F₁L₁=F₂L₂）．
（2）请在乙图中画出弹簧测力计最省力时的动力F₁、阻力臂L₂．

Answer 1

分析 （1）根据杠杆平衡的条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可解答；
（2）要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离．由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂．
先确定最长的力臂，即离支点与力的作用点的连线；然后过动力作用点做垂直于杠杆的作用力即可．

解答 解：（1）杠杆原理动力×动力臂=阻力×阻力（或F₁L₁=F₂L₂）；
（2）由图知O是支点，F₁作用在A点，最长力臂是OA，所以F₁的方向要与OA垂直，这样才能保证其力臂是OA．如图所示．

向力F₂的作用线作垂线，作出力臂l₂．如图所示：
故答案为：（1）动力×动力臂=阻力×阻力（或F₁L₁=F₂L₂）；
（2）见上图．

点评 力臂画法的关键是牢记力臂与力的作用线的关系；确定杠杆中最小力是该题的难点．