如图所示,AOB为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不计),O为支点,OA=OB,在杠杆的B端挂一重20N的重物,要使杠杆平衡,则在A端施加的力F至少________N.如果在A端施加一个竖直向下的力,要使杠杆平衡,这个力为________N.
网友回答
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解析分析:(1)已知点A是动力作用点,只需找出最长动力臂,阻力和阻力臂一定,根据杠杆平衡条件求出在A端施加的最小力;
(2)如果在A端施加一个竖直向下的力,先确定动力臂大小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件求出在A端施加的力.
解答:
(1)如下图,若在A点施力F,阻力臂为LOB,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,
∵杠杆平衡,
∴F×LOA=G×LOB,
∵LOA=LOB,G=20N,
∴F=G=20N;
(2)如下图,如果在A端施加一个竖直向下的力,动力臂为LOC,阻力臂为LOB,在Rt△OAC中,LOC=OA×cos60°=OA,
∵杠杆平衡,
∴F′×LOC=G×LOB,
即:F′×LOC=G×LOB,
∵LOC=OA,LOA=LOB,G=20N,
∴F′=40N.
故