7 [2025 巴中]晾晒相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架水平保持平衡的是 (

B
)答案:7. B
解析:
【分析】
这道题的核心是杠杆平衡条件的应用,首先明确衣架的支点就是顶部的挂钩位置,要让衣架水平平衡,就需要满足杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂($F_1L_1=F_2L_2$)。解题时可以把所有悬挂物的重力作为作用力,力臂是各个悬挂点到支点的水平距离,分别计算左右两侧所有力与对应力臂的乘积之和,判断两侧总和是否相等即可:如果两侧乘积和相等,衣架就能保持水平平衡,否则会向乘积和更大的一侧下沉。
【解析】
设单个湿毛巾的重力为$G_{\mathrm{巾}}$,单个小重物的重力为$G_{\mathrm{物}}$,以衣架顶部挂钩为支点,将支点到衣架端点的水平距离按等间隔划分为单位力臂,分别计算四个选项的两侧总力矩:
1. 选项A:左侧总力矩为$2G_{\mathrm{巾}}×3 + G_{\mathrm{物}}×2$,右侧总力矩为$2G_{\mathrm{巾}}×1 + G_{\mathrm{物}}×3$,两侧力矩不相等,左侧下沉,无法平衡。
2. 选项B:左侧总力矩为$G_{\mathrm{物}}×3 + 2G_{\mathrm{巾}}×1$,右侧总力矩为$G_{\mathrm{物}}×2 + G_{\mathrm{巾}}×3$,代入$G_{\mathrm{巾}}=G_{\mathrm{物}}$可得两侧总力矩相等,满足杠杆平衡条件,衣架可以保持水平平衡。
3. 选项C:左侧总力矩为$G_{\mathrm{巾}}×3 + G_{\mathrm{物}}×2$,右侧总力矩为$G_{\mathrm{巾}}×1 + G_{\mathrm{物}}×3$,两侧力矩不相等,左侧下沉,无法平衡。
4. 选项D:左侧总力矩为$2G_{\mathrm{巾}}×3 + G_{\mathrm{物}}×2$,右侧总力矩为$G_{\mathrm{物}}×1 + G_{\mathrm{物}}×2 + G_{\mathrm{巾}}×3$,两侧力矩不相等,左侧下沉,无法平衡。
综上只有B选项符合平衡要求。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活中晾晒衣物的场景考查杠杆平衡原理的实际应用,解题关键是准确识别支点,正确累加所有悬挂物的力矩,避免漏算多个悬挂物的力和力臂,属于贴近生活的基础杠杆应用题。
【难度系数】
0.7
这道题的核心是杠杆平衡条件的应用,首先明确衣架的支点就是顶部的挂钩位置,要让衣架水平平衡,就需要满足杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂($F_1L_1=F_2L_2$)。解题时可以把所有悬挂物的重力作为作用力,力臂是各个悬挂点到支点的水平距离,分别计算左右两侧所有力与对应力臂的乘积之和,判断两侧总和是否相等即可:如果两侧乘积和相等,衣架就能保持水平平衡,否则会向乘积和更大的一侧下沉。
【解析】
设单个湿毛巾的重力为$G_{\mathrm{巾}}$,单个小重物的重力为$G_{\mathrm{物}}$,以衣架顶部挂钩为支点,将支点到衣架端点的水平距离按等间隔划分为单位力臂,分别计算四个选项的两侧总力矩:
1. 选项A:左侧总力矩为$2G_{\mathrm{巾}}×3 + G_{\mathrm{物}}×2$,右侧总力矩为$2G_{\mathrm{巾}}×1 + G_{\mathrm{物}}×3$,两侧力矩不相等,左侧下沉,无法平衡。
2. 选项B:左侧总力矩为$G_{\mathrm{物}}×3 + 2G_{\mathrm{巾}}×1$,右侧总力矩为$G_{\mathrm{物}}×2 + G_{\mathrm{巾}}×3$,代入$G_{\mathrm{巾}}=G_{\mathrm{物}}$可得两侧总力矩相等,满足杠杆平衡条件,衣架可以保持水平平衡。
3. 选项C:左侧总力矩为$G_{\mathrm{巾}}×3 + G_{\mathrm{物}}×2$,右侧总力矩为$G_{\mathrm{巾}}×1 + G_{\mathrm{物}}×3$,两侧力矩不相等,左侧下沉,无法平衡。
4. 选项D:左侧总力矩为$2G_{\mathrm{巾}}×3 + G_{\mathrm{物}}×2$,右侧总力矩为$G_{\mathrm{物}}×1 + G_{\mathrm{物}}×2 + G_{\mathrm{巾}}×3$,两侧力矩不相等,左侧下沉,无法平衡。
综上只有B选项符合平衡要求。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活中晾晒衣物的场景考查杠杆平衡原理的实际应用,解题关键是准确识别支点,正确累加所有悬挂物的力矩,避免漏算多个悬挂物的力和力臂,属于贴近生活的基础杠杆应用题。
【难度系数】
0.7
8 新情境 文化遗产 如图所示是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理,有关它的说法如下:① 图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力;② 图中的$B$点为杠杆的支点;③“权”小于“重”时,$A$端一定上扬;④ 增大“重”时,应把“权”向$A$端移才能重新恢复水平平衡。其中正确的是(

A.只有①④
B.只有①②
C.只有③④
D.只有②④
A
)A.只有①④
B.只有①②
C.只有③④
D.只有②④
答案:8. A
解析:
【分析】
我们可以结合杠杆的五要素和杠杆平衡条件,逐个判断四个说法的正误:
1. 先明确杠杆的基本概念:杠杆绕着转动的固定点是支点,使杠杆转动的力是动力,阻碍杠杆转动的力是阻力,支点到两个力的作用线的距离是动力臂和阻力臂。
2. 判断①:“权”是秤砣,属于动力,“重”是被测物体的重力,属于阻力;“标”是支点O到“权”的力的作用线的距离即动力臂,“本”是支点O到“重”的力的作用线的距离即阻力臂,因此①的描述正确。
3. 判断②:杠杆绕着提纽O转动,支点是O点,不是B点,②错误。
4. 判断③:根据杠杆平衡条件 权×标 = 重×本,当“权”小于“重”时,只要“标”的长度足够大,依然可以满足等式让杠杆平衡,A端不一定上扬,③错误。
5. 判断④:增大“重”时,阻力臂“本”不变,“权”也就是动力大小不变,为了满足杠杆平衡,需要增大动力臂“标”的长度,也就是把“权”向A端移动,才能重新恢复平衡,④正确。
最后筛选出正确的说法是①④,对应选项A。
【解析】
结合杠杆原理逐一分析各说法:
说法①:杠杆的五要素中,“权”是施加在杠杆上的动力,“重”是被测物体对杠杆的阻力,“标”是支点到权的力臂,“本”是支点到重的力臂,因此“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,①正确。
说法②:杠杆绕提纽O点转动,因此支点是O点,不是B点,②错误。
说法③:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,即$\mathrm{权}×\mathrm{标}=\mathrm{重}×\mathrm{本}$,若权小于重,只要动力臂“标”足够长,仍可满足平衡条件,A端不一定上扬,③错误。
说法④:增大“重”时,阻力和阻力臂的乘积变大,“权”的大小不变,因此需要增大权对应的动力臂,将“权”向A端移动,即可重新满足平衡条件,④正确。
综上,正确的是①④,答案选A。
【答案】A
【知识点】杠杆五要素,杠杆平衡条件
【点评】本题结合我国古代《墨经》的杆秤文化情境,考查杠杆基础概念和平衡条件的应用,易错点是忽略杠杆平衡由力和力臂的乘积共同决定,误以为力更小就一定会让对应端上扬,解题时紧扣杠杆平衡公式逐一推导即可准确判断。
【难度系数】0.7
我们可以结合杠杆的五要素和杠杆平衡条件,逐个判断四个说法的正误:
1. 先明确杠杆的基本概念:杠杆绕着转动的固定点是支点,使杠杆转动的力是动力,阻碍杠杆转动的力是阻力,支点到两个力的作用线的距离是动力臂和阻力臂。
2. 判断①:“权”是秤砣,属于动力,“重”是被测物体的重力,属于阻力;“标”是支点O到“权”的力的作用线的距离即动力臂,“本”是支点O到“重”的力的作用线的距离即阻力臂,因此①的描述正确。
3. 判断②:杠杆绕着提纽O转动,支点是O点,不是B点,②错误。
4. 判断③:根据杠杆平衡条件 权×标 = 重×本,当“权”小于“重”时,只要“标”的长度足够大,依然可以满足等式让杠杆平衡,A端不一定上扬,③错误。
5. 判断④:增大“重”时,阻力臂“本”不变,“权”也就是动力大小不变,为了满足杠杆平衡,需要增大动力臂“标”的长度,也就是把“权”向A端移动,才能重新恢复平衡,④正确。
最后筛选出正确的说法是①④,对应选项A。
【解析】
结合杠杆原理逐一分析各说法:
说法①:杠杆的五要素中,“权”是施加在杠杆上的动力,“重”是被测物体对杠杆的阻力,“标”是支点到权的力臂,“本”是支点到重的力臂,因此“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,①正确。
说法②:杠杆绕提纽O点转动,因此支点是O点,不是B点,②错误。
说法③:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,即$\mathrm{权}×\mathrm{标}=\mathrm{重}×\mathrm{本}$,若权小于重,只要动力臂“标”足够长,仍可满足平衡条件,A端不一定上扬,③错误。
说法④:增大“重”时,阻力和阻力臂的乘积变大,“权”的大小不变,因此需要增大权对应的动力臂,将“权”向A端移动,即可重新满足平衡条件,④正确。
综上,正确的是①④,答案选A。
【答案】A
【知识点】杠杆五要素,杠杆平衡条件
【点评】本题结合我国古代《墨经》的杆秤文化情境,考查杠杆基础概念和平衡条件的应用,易错点是忽略杠杆平衡由力和力臂的乘积共同决定,误以为力更小就一定会让对应端上扬,解题时紧扣杠杆平衡公式逐一推导即可准确判断。
【难度系数】0.7
9 如图所示,轻质均匀杆 OB 长 70 cm,能绕 O 点转动,B 端用细绳 BC 悬于 C 点,有一重为 49 N 的铁块挂在 A 点,OA 长 20 cm。
(1) 此时绳 BC 的拉力为
(2) 若绳 BC 最大能承受的力为 42 N,移动铁块到某一位置,绳 BC 恰好断裂,则此时铁块悬挂点到支点 O 的距离为

(1) 此时绳 BC 的拉力为
14
N。(2) 若绳 BC 最大能承受的力为 42 N,移动铁块到某一位置,绳 BC 恰好断裂,则此时铁块悬挂点到支点 O 的距离为
60
cm。答案:9. (1) 14 (2) 60
解析:
【分析】
这道题是典型的杠杆平衡应用问题,首先确定支点为O点:第一问中,向下的阻力等于铁块的重力,对应的阻力臂是OA的长度;细绳BC对B点的拉力方向竖直向上,和水平杆OB垂直,因此拉力的动力臂就等于OB的全长,直接代入杠杆平衡条件即可算出绳的拉力。第二问已知绳子的最大承受拉力,动力和动力臂保持不变,阻力仍为铁块重力,反向代入杠杆平衡公式就能求出此时铁块悬挂点到支点O的距离。
【解析】
已知轻质均匀杆OB长70cm,铁块重力G=49N,OA长20cm:
(1) 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,此处动力为绳BC的拉力F,动力臂$L_1=OB=70\mathrm{cm}$,阻力为铁块重力G,阻力臂$L_2=OA=20\mathrm{cm}$,代入公式:
$F × 70\mathrm{cm} = 49\mathrm{N} × 20\mathrm{cm}$
解得$F=\frac{49\mathrm{N} × 20\mathrm{cm}}{70\mathrm{cm}}=14\mathrm{N}$。
(2) 当绳BC拉力达到最大值$F'=42\mathrm{N}$时,设此时铁块悬挂点到O的距离为L,再次代入杠杆平衡条件:
$F' × OB = G × L$
代入数值:
$42\mathrm{N} × 70\mathrm{cm} = 49\mathrm{N} × L$
解得$L=\frac{42\mathrm{N} × 70\mathrm{cm}}{49\mathrm{N}}=60\mathrm{cm}$。
【答案】
(1) 14 (2) 60
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题属于杠杆平衡的基础题型,两个作用力都和水平杆垂直,力臂直接对应杆段长度,不需要额外做力臂的几何推导,重点考察对杠杆平衡公式的直接应用,计算过程简单,只要牢记平衡条件就能顺利求解。
【难度系数】
0.9
这道题是典型的杠杆平衡应用问题,首先确定支点为O点:第一问中,向下的阻力等于铁块的重力,对应的阻力臂是OA的长度;细绳BC对B点的拉力方向竖直向上,和水平杆OB垂直,因此拉力的动力臂就等于OB的全长,直接代入杠杆平衡条件即可算出绳的拉力。第二问已知绳子的最大承受拉力,动力和动力臂保持不变,阻力仍为铁块重力,反向代入杠杆平衡公式就能求出此时铁块悬挂点到支点O的距离。
【解析】
已知轻质均匀杆OB长70cm,铁块重力G=49N,OA长20cm:
(1) 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,此处动力为绳BC的拉力F,动力臂$L_1=OB=70\mathrm{cm}$,阻力为铁块重力G,阻力臂$L_2=OA=20\mathrm{cm}$,代入公式:
$F × 70\mathrm{cm} = 49\mathrm{N} × 20\mathrm{cm}$
解得$F=\frac{49\mathrm{N} × 20\mathrm{cm}}{70\mathrm{cm}}=14\mathrm{N}$。
(2) 当绳BC拉力达到最大值$F'=42\mathrm{N}$时,设此时铁块悬挂点到O的距离为L,再次代入杠杆平衡条件:
$F' × OB = G × L$
代入数值:
$42\mathrm{N} × 70\mathrm{cm} = 49\mathrm{N} × L$
解得$L=\frac{42\mathrm{N} × 70\mathrm{cm}}{49\mathrm{N}}=60\mathrm{cm}$。
【答案】
(1) 14 (2) 60
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题属于杠杆平衡的基础题型,两个作用力都和水平杆垂直,力臂直接对应杆段长度,不需要额外做力臂的几何推导,重点考察对杠杆平衡公式的直接应用,计算过程简单,只要牢记平衡条件就能顺利求解。
【难度系数】
0.9
10 如图所示是质量为 60 kg 的某同学在水平地面上做俯卧撑锻炼身体的情景。若将人体视为一个杠杆,O 点为支点,A 点为该同学的重心,C 点为地面对手的支持力 F 的等效作用点,F 的方向可视为垂直地面向上,$OB=1.0\ \mathrm{m},BC=0.5\ \mathrm{m}$。(g 取 10 N/kg)
(1)动力臂 $l_1$ 和阻力臂 $l_2$ 的长度分别是多少?
(2)阻力的大小是多少?
(3)地面对手的作用力是多少?

(1)动力臂 $l_1$ 和阻力臂 $l_2$ 的长度分别是多少?
(2)阻力的大小是多少?
(3)地面对手的作用力是多少?
答案:10. (1) 阻力臂$l_{2}=OB=1.0\ \mathrm{m}$,动力臂$l_{1}=OC=OB+BC=$$1.0\ \mathrm{m}+0.5\ \mathrm{m}=1.5\ \mathrm{m}$ (2) 该同学的重力即为阻力,$G=mg=$$60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$ (3) 根据杠杆平衡条件有$Fl_{1}=Gl_{2}$,则$F × 1.5\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{N} × 1.0\ \mathrm{m}$,解得$F=400\ \mathrm{N}$
解析:
【分析】
这道题是杠杆的实际应用类问题,我们可以按照三步思路来解题:第一步先明确杠杆的支点、动力、阻力的位置和方向,根据力臂的定义(支点到力的作用线的垂直距离)确定动力臂和阻力臂的长度,本题中动力和阻力都是沿竖直方向,因此力臂恰好等于支点对应作用点的水平距离;第二步阻力就是该同学自身的重力,直接用重力公式G=mg计算即可;第三步直接代入杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂,就能求出地面对手的支持力大小。
【解析】
(1)已知支点为O,动力F竖直向上,动力的作用线为竖直方向,支点O到动力作用线的垂直距离就是线段OC的长度:
$l_1 = OC = OB + BC = 1.0\ \mathrm{m} + 0.5\ \mathrm{m} = 1.5\ \mathrm{m}$
阻力是人体的重力G,方向竖直向下,支点O到阻力作用线的垂直距离就是线段OB的长度:
$l_2 = OB = 1.0\ \mathrm{m}$
(2)本题中阻力等于该同学的重力,根据重力计算公式$G=mg$,代入已知数据:
$G = mg = 60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 600\ \mathrm{N}$
即阻力大小为600N。
(3)根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$,代入本题物理量可得$F· l_1 = G· l_2$,将已知数值代入:
$F × 1.5\ \mathrm{m} = 600\ \mathrm{N} × 1.0\ \mathrm{m}$
解得$F = 400\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) 动力臂$l_1=1.5\ \mathrm{m}$,阻力臂$l_2=1.0\ \mathrm{m}$;(2) 阻力大小为600N;(3) 地面对手的作用力为400N
【知识点】
力臂计算,重力公式,杠杆平衡条件
【点评】
本题结合俯卧撑的生活场景考察杠杆相关基础知识点,难度较低,核心考点是力臂的识别,部分同学容易混淆动力臂和阻力臂的长度,解题时要牢记力臂是支点到力的作用线的垂直距离,本题两个力均为竖直方向,力臂直接对应水平线段长度,无需额外做垂线计算。
【难度系数】
0.7
这道题是杠杆的实际应用类问题,我们可以按照三步思路来解题:第一步先明确杠杆的支点、动力、阻力的位置和方向,根据力臂的定义(支点到力的作用线的垂直距离)确定动力臂和阻力臂的长度,本题中动力和阻力都是沿竖直方向,因此力臂恰好等于支点对应作用点的水平距离;第二步阻力就是该同学自身的重力,直接用重力公式G=mg计算即可;第三步直接代入杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂,就能求出地面对手的支持力大小。
【解析】
(1)已知支点为O,动力F竖直向上,动力的作用线为竖直方向,支点O到动力作用线的垂直距离就是线段OC的长度:
$l_1 = OC = OB + BC = 1.0\ \mathrm{m} + 0.5\ \mathrm{m} = 1.5\ \mathrm{m}$
阻力是人体的重力G,方向竖直向下,支点O到阻力作用线的垂直距离就是线段OB的长度:
$l_2 = OB = 1.0\ \mathrm{m}$
(2)本题中阻力等于该同学的重力,根据重力计算公式$G=mg$,代入已知数据:
$G = mg = 60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 600\ \mathrm{N}$
即阻力大小为600N。
(3)根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$,代入本题物理量可得$F· l_1 = G· l_2$,将已知数值代入:
$F × 1.5\ \mathrm{m} = 600\ \mathrm{N} × 1.0\ \mathrm{m}$
解得$F = 400\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) 动力臂$l_1=1.5\ \mathrm{m}$,阻力臂$l_2=1.0\ \mathrm{m}$;(2) 阻力大小为600N;(3) 地面对手的作用力为400N
【知识点】
力臂计算,重力公式,杠杆平衡条件
【点评】
本题结合俯卧撑的生活场景考察杠杆相关基础知识点,难度较低,核心考点是力臂的识别,部分同学容易混淆动力臂和阻力臂的长度,解题时要牢记力臂是支点到力的作用线的垂直距离,本题两个力均为竖直方向,力臂直接对应水平线段长度,无需额外做垂线计算。
【难度系数】
0.7
11 如图所示,有一根质量分布均匀的铁棒,长为$L$,$OA=AC$,重力$G=600\ {N}$,为了不使这根铁棒的$B$端下沉,所需外力$F$至少为

第11题图
200
${N}$;若$F$的方向不变,微微抬起这根铁棒的$B$端,所需外力$F$应为300
${N}$。第11题图
答案:11. 200 300 【解析】为了不使这根铁棒的B端下沉,以A点为支点,根据杠杆平衡条件可得$G × OA=F × AB$,解得$F=$$\dfrac{OA}{AB}G=\dfrac{1}{3} × 600\ \mathrm{N}=200\ \mathrm{N}$;微微抬起这根铁棒的B端,以C点为支点,根据杠杆平衡条件可得$G × OC=F' × BC$,解得$F'=$$\dfrac{OC}{BC}G=\dfrac{1}{2} × 600\ \mathrm{N}=300\ \mathrm{N}$。
解析:
【分析】
这道题是杠杆平衡的应用问题,解题核心是先区分两种不同场景下的杠杆支点:
1. 第一空要求不让B端下沉,此时铁棒的A点是桌边的支撑点,左端C端还搭在水平桌面上,因此支点为A点。我们先明确均匀铁棒的重心在中点O,结合已知OA=AC的条件,推导出动力臂AB和阻力臂OA的长度比例,再代入杠杆平衡公式计算F。
2. 第二空要求微微抬起B端,此时铁棒的C端即将离开桌面,整个铁棒绕最左端的C点转动,支点变为C点,动力F方向不变,动力臂是铁棒总长度,阻力臂是支点C到重心O的距离,代入杠杆平衡条件即可算出结果。
【解析】
1. 求B端不下沉的最小外力F:
此时支点为A点,均匀铁棒重心在中点O,总长度为L。
由OA=AC,且O是铁棒中点可得:CO = AC + OA = 2OA = L/2,因此OA = L/4;
动力臂AB = L - AC = L - OA = 3L/4。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,有:
$F × AB = G × OA$
代入数值:$F = \frac{OA}{AB}G = \frac{\frac{L}{4}}{\frac{3L}{4}} × 600\ \mathrm{N} = \frac{1}{3} × 600\ \mathrm{N} = 200\ \mathrm{N}$。
2. 求微微抬起B端的外力F':
此时支点为C点,动力臂为CB=L,阻力臂为OC=L/2。
根据杠杆平衡条件:
$F' × CB = G × OC$
代入数值:$F' = \frac{OC}{CB}G = \frac{\frac{L}{2}}{L} × 600\ \mathrm{N} = \frac{1}{2} × 600\ \mathrm{N} = 300\ \mathrm{N}$。
【答案】
200;300
【知识点】
杠杆平衡条件,支点判断
【点评】
本题的易错点是混淆两种场景下的杠杆支点,不少同学会默认支点始终是A点导致第二空计算错误。解题时要先明确杠杆的转动轴位置,利用长度比例简化计算,不需要代入总长度的具体数值即可快速得到结果。
【难度系数】
0.6
这道题是杠杆平衡的应用问题,解题核心是先区分两种不同场景下的杠杆支点:
1. 第一空要求不让B端下沉,此时铁棒的A点是桌边的支撑点,左端C端还搭在水平桌面上,因此支点为A点。我们先明确均匀铁棒的重心在中点O,结合已知OA=AC的条件,推导出动力臂AB和阻力臂OA的长度比例,再代入杠杆平衡公式计算F。
2. 第二空要求微微抬起B端,此时铁棒的C端即将离开桌面,整个铁棒绕最左端的C点转动,支点变为C点,动力F方向不变,动力臂是铁棒总长度,阻力臂是支点C到重心O的距离,代入杠杆平衡条件即可算出结果。
【解析】
1. 求B端不下沉的最小外力F:
此时支点为A点,均匀铁棒重心在中点O,总长度为L。
由OA=AC,且O是铁棒中点可得:CO = AC + OA = 2OA = L/2,因此OA = L/4;
动力臂AB = L - AC = L - OA = 3L/4。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,有:
$F × AB = G × OA$
代入数值:$F = \frac{OA}{AB}G = \frac{\frac{L}{4}}{\frac{3L}{4}} × 600\ \mathrm{N} = \frac{1}{3} × 600\ \mathrm{N} = 200\ \mathrm{N}$。
2. 求微微抬起B端的外力F':
此时支点为C点,动力臂为CB=L,阻力臂为OC=L/2。
根据杠杆平衡条件:
$F' × CB = G × OC$
代入数值:$F' = \frac{OC}{CB}G = \frac{\frac{L}{2}}{L} × 600\ \mathrm{N} = \frac{1}{2} × 600\ \mathrm{N} = 300\ \mathrm{N}$。
【答案】
200;300
【知识点】
杠杆平衡条件,支点判断
【点评】
本题的易错点是混淆两种场景下的杠杆支点,不少同学会默认支点始终是A点导致第二空计算错误。解题时要先明确杠杆的转动轴位置,利用长度比例简化计算,不需要代入总长度的具体数值即可快速得到结果。
【难度系数】
0.6