Question

2．（1）标出图1杠杆工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂．
（2）在图2中，AB是一根自重为100N的均匀木棒，B端着地，在A端用最小的力F时，恰好在如图位置处于平衡状态，请画出力F的图示．

Answer 1

分析 （1）杠杆的五个要素：支点：杠杆绕着转动的点；
动力：使杠杆转动的力．动力臂：从支点到动力作用线的距离；
阻力：阻碍杠杆转动的力．阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．
（2）画力F的图示首先要确定力的作用点、方向与大小，才能按作图的方法进行作图．这里要想使力最小，必须力臂最长，因此，应作用在A点，并与杠杆垂直．要想得出力的大小，则应根据杠杆的平衡条件，结合与地面所成的角度，利用三角形的关系，得出力臂的关系，从而判断力的大小关系．

解答 解：（1）由图可见，支点在O点；
从支点向动力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是动力臂；
从支点向阻力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是阻力臂．如下图：

（2）如图，重力的作用线与地面相交于D点，形成一个直角三角形BCD，
∵∠CBD=60°
∴∠BCD=30°
∴∠BCD所对的边BD=$\frac{1}{2}$BC
又∵C为杠杆的中点，
∴BD=$\frac{1}{4}$AB，
BD为重力的力臂，AB为最小力F的力臂，
根据杠杆的平衡条件，F=$\frac{1}{4}$G=25N．
力F的图示如图所示，A为作用点，方向与杠杆垂直，大小力25N．

点评 此题（2）中画力F图示的难点在于，如何求出力的大小．这里充分利用了杠杆的平衡条件，找到两个力的力臂，再通过重力力臂与地面形成的直角三角形，求出力臂的关系，最终得出拉力F与重力G的关系．