Question

2．如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，铁棒长1m，重200N，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起．在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则竖起铁棒过程中，支点是A点，所用力的大小逐渐变小（填变大、变小或不变），动力做的功至少为100J．

Answer 1

分析 支点是杠杆饶着转动的点，杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，在抬起的过程中，利用杠杆的平衡条件来分析F大小的变化．粗细均匀的铁棒AB的重心在AB的中点，根据杠杆的平衡条件可求得动力F，再利用W=FL可求得动力做的功．

解答 解：由杠杆的定义可知，竖起铁棒过程中，支点是A点，
在抬起的过程中，阻力F₂不变，F与铁棒始终垂直，所以动力臂L₁不变，由于铁棒的位置的变化，导致了阻力F₂的阻力臂L₂在变小，根据杠杆的平衡条件可得：FL₁=F₂L₂可知，L₁、F₂都不变，L₂变小，所以F逐渐变小．
由FL₁=F₂L₂可知F=$\frac{1}{2}$F₂=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×200N=100N，
则动力做的功W=FL=100N×1m=100J．
故答案为：A；变小；100．

点评 此题考查了杠杆平衡条件的应用，确定阻力臂的如何变化即熟练应用杠杆平衡条件是本题的关键．