Question

【題目】如圖所示，輕質杠桿AE上每相鄰兩點之間距離相等，B點為支點，C處掛有重為12N的小球。若施加一個最小的力使杠桿在水平位置平衡，則該力的大小為_______N，方向是______；若用大小為6N的力使杠桿在水平位置平衡，則該力可能作用在______點。（選填 “A”、“C”、“D” 或“E”）

Answer 1

【答案】4 豎直向上 D、E

【解析】

[1][2]根據杠桿的平衡條件

動力動力臂=阻力阻力臂

由圖可知，阻力為小球的重力，阻力臂為BC段，若要施加一個最小的力使杠桿在水平位置平衡，則動力臂應最大，動力作用點應在E點，方向豎直向上，力的大小由杠桿平衡條件可知

FBE=GBC

則

[3]由杠桿平衡條件計算可知，動力作用點在A點時方向豎直向下，作用力大小至少應為12N；作用點在C點時方向豎直向上，作用力大小至少應為12N；作用點在D點時方向豎直向上，作用力大小至少應為6N；作用點在E點且方向豎直向上時力大小至少應為4N；則若用大小為6N的力使杠桿在水平位置平衡，則該力可能作用在D、E。