Question

2．植树时，需要挖树坑，小军把铁锹的锹面踩进坚硬的土壤里，用锹把土翻起，如图所示的是铁锹的剖面图，土壤对锹面的阻力F₂的示意图已画出，请在图中找到并标出支点O，画出最小作用力F₁的示意图及力臂L₁．

Answer 1

分析 使用杠杆时，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此只需找出使动力臂最长的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可．

解答 解：
由题意知，铁锹与地面间的接触点为支点O；在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，动力臂最长时最省力，由图可知，O到锹把的最远点A之间的距离作为动力臂时动力臂最长；所以，连接OA，过A 点垂直于OA向右画一条带箭头的线段，即为最小动力F₁，如图所示：
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点评 根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力．