题目内容

20.小明看到家中的狗狗正在专注的啃骨头的情景,如图甲所示,他想到狗狗也会利用杠杆原理.骨头与狗的右前爪接触点相当于支点,左前爪用力压住骨头的一端,牙齿咬住骨头的另一端(不计骨头的自重).请在简图乙中画出使骨头处于平衡状态时,狗狗在牙齿咬住端施加的最小动力F1及动力臂L1,并画出阻力臂L2

分析 由杠杆的平衡条件可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.

解答 解:过O点作阻力F2的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2
动力最小,即动力臂最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,OA即为动力臂L1,如下图所示.

点评 根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的力最小,必须使该力的力臂最大,而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的力臂,过力的作用点作垂线就是最小的力.

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