精英家教網(wǎng)某工地在冬季水利建設中設計了一個提起重物的機械，其中的一部分結(jié)構(gòu)如圖所示、OA是一個均勻直管，不計直管質(zhì)量，O是轉(zhuǎn)動軸；重物的質(zhì)量m為150 kg，掛在B處，OA=3 m，OB=1 m；拉力F方向始終向上，為維持平衡，拉力F作用在直管上哪點時，且直管如何放置，才能使力F最小，最小力為多少？
分析：根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1×L1=F2×L2，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長．
解答：解：O為杠桿支點，OA為杠桿中最長的線段，以此為力臂F最小故應水平放置直管；
重物的重力G=mg=150kg×9.8N/kg=1470N
根據(jù)杠桿平衡的條件有G×OB=F×OA
所以最小的力F=
G×OB
OA
=
1470N×1m
3m
=490N
答：管水平放置時，才能使力F最小，最小力為490N
點評：在處理此類杠桿中最小力的問題時，可按以下步驟進行：
①確定支點和動力作用點；
②過動力作用點做出與動力臂垂直的直線．
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