Question

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．

Answer

（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．
【解析】
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．