Question

9．如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘（转盘半径为50cm），在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆．甲在A点施加一个大小为20N的水平力F_A，想让转盘转动，对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动，乙应沿图中F₂（选填“F₁”、“F₂”、“F₃”或“F₄”）方向施加一个至少为25N的力，才可能达到目的（假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其它力对转动的影响）．

Answer 1

分析 观察图，从中找出杠杆的几个要素，再根据杠杆的平衡条件可知，要想得到一个最小的力，应使力臂达到最大，可判断力的方向．并结合已知条件计算所施加力的大小．

解答 解：读图可知，图中AB相当于杠杆，O为支点，F_A可视为动力，阻力施到B点，此时为了使用力最小，应使力臂最长，且所施力的方向应阻碍杠杆的转动，故想让转盘反方向转动，乙应沿图中F₂方向施力．
此时动力的力臂为L₁=50cm=0.5m，阻力的力臂L₂=40cm=0.4m，
由杠杆的平衡条件得，F_A•L₁=F₂•L₂，
则F₂=$\frac{{F}_{A}•{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{20N×0.5m}{0.4m}$=25N．
故答案为：F₂；25．

点评 通过观察图片，明确杠杆的五要素，再结合杠杆的平衡条件进行计算，是解答此题的关键．