如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G的物体.为使杠杆平衡,应在杠杆上的________点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G的比值是________.
A 1:4
本题主要考查两个知识点:(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.
(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小.
解答:由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小.
由图可知当力的方向跟杠杆OA垂直向上时动力臂最长,动力最小.
则F1×L1=F2×L2,又知:L1=4L2,F2=G;
所以,===.
故答案为:A;1:4.
点评:本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论.
物理学习经验分享:极端法,有意扩大变量差异,扩大变化可使问题更加明显,易辩加深对问题的讨论。例如:测量中的误差。