Question

【題目】如圖所示，一根長為1.2米的輕質(zhì)杠桿OA可繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動，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FB使杠桿在水平位置平衡，求力FB。

(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)則認(rèn)為該杠桿也可能是等臂杠桿或費(fèi)力杠桿。你贊同哪位同學(xué)的觀點(diǎn)，請通過計(jì)算說明理由。

Answer 1

【答案】(1)40牛；(2)贊同乙同學(xué)的觀點(diǎn)；理由見解析

【解析】

(1)由圖可知,動力臂為OB=OA=×1.2m=0.9m,阻力臂為OC=OA=×1.2m=0.6m，

由杠桿的平衡條件：F×OB=G×OA，F×0.9m=60N×0.6m，所以F=40N。

(2)如果A點(diǎn)力的方向不同，力臂的大小則不同，不能確定動力臂與阻力臂的大小關(guān)系，

由幾何知識可知當(dāng)動力與豎直方向的夾角小于60°時(shí)，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；

當(dāng)動力與豎直方向的夾角等于60°時(shí)，動力臂等于阻力臂，屬于等臂杠桿；當(dāng)動力與豎直方向的夾角大于60°時(shí)，動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，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，故乙同學(xué)觀點(diǎn)正確。

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