如图所示,一根质量分布均匀的木棒重为G,靠在墙角,现在A处施加一个力使靠墙的A点稍稍离开墙面.试画出木棒重力的力臂和在A点施加最小力的方向.
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解:(1)施加力使木棒的A点稍稍离开墙面,因此此杠杆的支点是B点,作出重力的作用线,过支点B向其作垂线,就是重力的力臂,如下图中L2所示;
(2)在A点施加力使其稍稍离开墙面,因此动力的方向向右,根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂最长时,动力最小;因此AB作为动力臂最长,过A点向右作出AB的垂线就是动力的方向,如下图中F所示:
解析分析:(1)力臂等于支点到力的作用线的距离,画力臂时,先要找到支点,然后过支点向力的作用线作垂线,这个垂线段就是力臂;(2)最小力问题,根据杠杆的平衡条件,可以转化为最大动力臂问题.
点评:(1)力臂是指支点到力的作用线的距离,是一个垂线段,不是直线;(2)最小动力问题可以转化为最大动力臂问题,一般情况下,支点到动力作用点的距离作为动力臂最大.