Question

2．如图所示是安置在公路收费站的栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可使栏杆逆时针转动起来（以O点为轴转动），从图中可以看出，它是一根费力杠杆；若已知整根杆子的长度为12米，重力为100牛顿，重心（即重力的作用点）在杆的中点，AO的长度为1.0米，则为使栏杆逆时针转起来，在A点的作用力至少为500牛．

Answer 1

分析 本题主要考查三个方面的知识：
（1）力臂的定义：从支点到力的作用线的距离叫做力臂．
（2）杠杆的分类方法：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆．
（3）杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂．

解答 解：（1）由图可知杠杆绕A点右侧的轴转动，则A点的动力臂远小于杠杆重力的阻力臂，所以杠杆是一个费力杠杆；
（2）杠杆在水平位置静止，重力与杠杆垂直，可知：阻力臂L₂=$\frac{1}{2}$L-1m=$\frac{1}{2}$×12m-1m=5m，动力臂L₁=1m，阻力F₂=G=100N，
由F₁L₁=F₂L₂得，动力F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{G{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{100N×5m}{1m}$=500N．
故答案为：费力；500．

点评 本题的解题关键是首先明确杠杆的支点在点A右侧的轴上，再进一步判断出动力臂小于阻力臂．