Question

2．如圖所示是安置在公路收費(fèi)站的欄桿的示意圖，當(dāng)在A處施加一個(gè)動(dòng)力時(shí)，可使欄桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)（以O(shè)點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)），從圖中可以看出，它是一根費(fèi)力杠桿；若已知整根桿子的長(zhǎng)度為12米，重力為100牛頓，重心（即重力的作用點(diǎn)）在桿的中點(diǎn)，AO的長(zhǎng)度為1.0米，則為使欄桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)起來(lái)，在A點(diǎn)的作用力至少為500牛．

Answer 1

分析 本題主要考查三個(gè)方面的知識(shí)：
（1）力臂的定義：從支點(diǎn)到力的作用線的距離叫做力臂．
（2）杠桿的分類方法：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿；動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿為費(fèi)力杠桿；動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿．
（3）杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．

解答 解：（1）由圖可知杠桿繞A點(diǎn)右側(cè)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則A點(diǎn)的動(dòng)力臂遠(yuǎn)小于杠桿重力的阻力臂，所以杠桿是一個(gè)費(fèi)力杠桿；
（2）杠桿在水平位置靜止，重力與杠桿垂直，可知：阻力臂L₂=$\frac{1}{2}$L-1m=$\frac{1}{2}$×12m-1m=5m，動(dòng)力臂L₁=1m，阻力F₂=G=100N，
由F₁L₁=F₂L₂得，動(dòng)力F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{G{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{100N×5m}{1m}$=500N．
故答案為：費(fèi)力；500．

點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵是首先明確杠桿的支點(diǎn)在點(diǎn)A右側(cè)的軸上，再進(jìn)一步判斷出動(dòng)力臂小于阻力臂．