Question

7．如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起重为20N的物体G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆不一定（选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是竖直向上，（选填“竖直向上”或“竖直向下”）所用最小的力大小为10N（已知B为OA的中点）．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需掌握杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，力臂的大小关系决定了力的大小关系；
若要使动力最小，应使力最大，此题最大的力臂是指OA的长度，由此确定力的方向．
（2）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，求出动力．

解答 解：（1）在杠杆末端A点施加一个力，A点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小关系，所以此时杠杆不一定省力；
（2）若在A点施加一个最小的力，则应使其力臂最长OA，所以力应垂直于OA向上；如图所示．

根据杠杆的平衡条件得：F×OA=G×OB，因为OA是OB的2倍，所以F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×20N=10N；
故答案为：不一定；竖直向上；10．

点评 此题是有关杠杆的平衡条件的应用，考查了杠杆的分类及最小力问题，根据力臂的关系判断杠杆的分类，当动力臂最大时，动力最小．