Question

5．如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机．如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点翻转，以C为支点，ABC是一个杠杆．
（1）作室外机对三脚架压力的力臂L₂、A处螺丝钉拉力的力臂L₁
（2）AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为300N，处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为200N（支架重力不计）．为了安全，室外机位置应靠近（选“靠近”或“远离”）墙壁．

Answer 1

分析 （1）已知动力和阻力，根据力臂的画法，先确定支点，再过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即可画出动力臂和阻力臂．
（2）根据杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，力越小，空调越牢固，据此根据图示情景分析答题．

解答 解：（1）由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆．
过支点C分别作力F₁、F₂作用线的垂线段，再标出垂直符号和力臂符号，答图如下：

（2）由杠杆平衡条件可得：F×AC=G×$\frac{1}{2}$AB；
代入数据可得：F×30cm=300N×$\frac{1}{2}$×40cm；
所以F=$\frac{300N×\frac{1}{2}×40cm}{30cm}$=200N；
为了安全，应减小A处的拉力（若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险）；
在动力臂L₁和阻力G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，阻力臂越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全．
故答案为：（1）见解答图；（2）200；靠近．

点评 此题考查力臂的画法、杠杆平衡条件及其应用，熟练应用杠杆平衡条件、掌握力臂的作法即可正确解题．