Question

18．如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点处挂一个G=10N重物，杠杆重力及摩擦均不计．若加在B点的动力F_甲使OA在水平位置保持静止，如图甲所示，那么，该杠杆不一定（选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若动力F_乙始终与OA垂直，将杠杆由水平位置匀速向上提升重物，如图乙所示，动力F_乙的大小变化是变小（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）；若动力F_丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向，在此过程中OA始终保持水平静止，如图丙所示．请在答题纸上画出动力F_丙随时间t的变化趋势．

Answer 1

分析 （1）根据杠杆平衡条件，要判断杠杆类型需要比较动力臂和阻力臂的大小，由此分析动力作用在B点时杠杆的类型；
（2）动力F_乙始终与OA垂直，则动力臂一定，根据杠杆的平衡条件，从阻力臂的变化情况即可分析动力的变化情况；
（3）判断当F_丙由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，力臂如何变化，然后由杠杆平衡条件判断力的大小如何变化．

解答 解：
（1）由题只知道动力的作用点在B点，不知道动力的作用方向，所以也就不知道动力臂的大小，所以也就无法比较动力臂和阻力臂的大小关系，所以无法确定它是哪种杠杆；
（2）若动力F_乙始终与OA垂直，将杠杆由水平位置匀速向上提升重物，此过程中，阻力和动力臂不变，阻力臂逐渐减小，根据杠杆的平衡条件可知动力变小；
（3）如图所示，

由图可知，当F_丙由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大．且上图可以看出，F_丙水平时，比F垂直OA时力臂小，所以动力更大．
动力F_丙随时间t的变化趋势如图所示：

故答案为：不一定；变小；见上图．

点评 判断杠杆类型关键是比较杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系．该题同时考查了利用杠杆平衡条件判断动力变化情况，解答的关键是找出动力臂变化情况．