Question

杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用，护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，如图所示．已知桥重2×10³N，且重心在桥的中心．桥长OA与墙高OB均为6m．
（1）请在图中画出动力臂L₁．
（2）刚拉起吊桥时，拉力至少多大？
（3）请简要分析说明，在拉起吊桥的过程中，拉力大小怎么变化？

Answer 1

分析：（1）据力臂的画法作出动力臂，即过支点O作动力作用线的垂线段；
（2）据动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，计算出拉力的大小；
（3）杠杆平衡条件进行分析，即动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂．

解答：解：（1）过支点作动力作用线的垂线段L₁．如图所示：

（2）根据杠杆平衡条件可得：F₁×

2

2

OA=G×

1

2

OA
F₁=

2

2

G=

2

2

×2×10³N=1414N；
（3）根据杠杆平衡的条件可得：因为重力不变，重力的力臂减小，动力臂逐渐增大，所以动力逐渐减小，即拉力逐渐减小．
答：（2）刚拉起吊桥时，拉力至少为1414N；
（3）因为重力不变，重力的力臂减小，动力臂逐渐增大，所以动力逐渐减小，即拉力逐渐减小．

点评：会根据力臂画法正确作出相应力或力臂，会根据杠杆平衡的条件分析力与力臂的关系．