Question

【題目】如圖所示，一根長(zhǎng)為1.2米的輕質(zhì)杠桿OA可繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，C點(diǎn)處懸掛一重為60牛的物體。（已知AB=BC=CD=DO）

（1）若在B點(diǎn)用豎直向上的力使杠桿在水平位置平衡，求這個(gè)力的大小。

（2）若在A點(diǎn)施加一個(gè)力使杠桿水平平衡，甲同學(xué)認(rèn)為該杠桿一定是省力杠桿，乙同學(xué)認(rèn)為該杠桿可能是費(fèi)力杠桿。你贊同哪位同學(xué)的觀點(diǎn)，并說(shuō)明理由。

Answer 1

【答案】（1）40N。（2）乙同學(xué)的觀點(diǎn)正確，因?yàn)?/span>A點(diǎn)力的方向不同，力臂的大小則不同，不能確定動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系，所以此時(shí)杠桿可能是等臂杠桿，也可能是省力杠桿，還可能是費(fèi)力杠桿。

【解析】（1）根據(jù)杠桿平衡條件得：，

（2）乙同學(xué)的觀點(diǎn)正確，因?yàn)楫?dāng)拉力與杠桿垂直時(shí)，力臂最長(zhǎng)為阻力臂的二倍，當(dāng)力的方向改變時(shí)，即與豎直方向的夾角逐漸增大時(shí)動(dòng)力臂會(huì)逐漸減小，當(dāng)此夾角為60度時(shí)，即與水平方向成30度角時(shí)，如圖：根據(jù)直角三角形的特點(diǎn)知，30度所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半，即動(dòng)力臂此時(shí)等于阻力臂，故不再省力，夾角再增大，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿。