如图所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端A是动力作用点.
(1)在图上标出:当动力方向向上时,杠杆的支点a,当动力方向向下时,杠杆的支点b;
(2)在图上画出撬动石块动力F为最小时的方向.
解:当动力方向向上时,支点为a,
Lad为阻力臂,LAa为动力臂,如右上图所示,
∵F1LAa=FLad,
∴;-----①
当动力方向向下时,支点为b,
Lbd为阻力臂,LAb为动力臂,如右下图所示,
∵F2LAb=FLbd,
∴;-----②
由图可知,Lad<Lbd,LAa>LAb,阻力F相同,
所以F1<F2.
撬动石块动力F为最小时的方向为垂直于杠杆向上.
答:当动力为F1时,支点在a,当动力为F2时,杠杆在b,最省力的动力方向同F1,如图所示.
(1)根据动力的方向画出支点:当动力方向向上时,杠杆逆时针绕杠杆的下端a转动,a为支点;当动力方向向下时,杠杆顺时针绕杠杆的下边支起点b转动,b为支点;
(2)无论动力方向向上还是向下,垂直于杠杆时的力臂最长、最省力;再比较两种方向用力时的大小,找出最省力的方向.
点评:找出两种用力情况下的支点、动力臂和阻力臂是本题的关键,注意灵活运用杠杆的平衡条件.
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