Question

如圖所示，用一根硬棒撬一個(gè)大石塊，棒的上端A是動力作用點(diǎn)．在桿上畫出撬動石塊動力F為最小時(shí)的方向．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)動力的方向畫出支點(diǎn)，如下圖，當(dāng)動力方向向上時(shí)，杠桿逆時(shí)針繞杠桿的下端a轉(zhuǎn)動，a為支點(diǎn)；當(dāng)動力方向向下時(shí)，杠桿順時(shí)針繞杠桿的下邊支起點(diǎn)b轉(zhuǎn)動，b為支點(diǎn)；
（2）無論動力方向向上還是向下，垂直于杠桿時(shí)的力臂最長、最省力；再比較兩種方向用力時(shí)的大小，找出最省力的方向．

解答：解：（1）當(dāng)動力方向向上時(shí)，支點(diǎn)為a，L_ad為阻力臂，L_Aa為動力臂，如下圖所示：
∵F₁L_Aa=FL_ad，
∴F₁=FL_adL_Aa；-----①

（2）當(dāng)動力方向向下時(shí)，支點(diǎn)為b，L_bd為阻力臂，L_Ab為動力臂，如下圖所示：

∵F₂L_Ab=FL_bd，
∴F₂=FL_bdL_AbF₂=FL_bdL_Ab-----②
由圖可知，L_ad＜L_bd，L_Aa＞L_Ab，阻力F相同，
∴F₁＜F₂．
∴撬動石塊動力F為最小時(shí)的方向?yàn)榇怪庇诟軛U向上．
故答案為：最省力的動力方向同F(xiàn)₁，如下圖所示：
當(dāng)力臂最大時(shí)，力最小．

點(diǎn)評：能夠找出兩種用力情況下的支點(diǎn)、動力臂和阻力臂，靈活運(yùn)用杠桿的平衡條件判斷動力大小是解決本題的關(guān)鍵．