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如图所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为10N的重物P悬挂在杠杆的中点A处...

如图所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为10N的重物P悬挂在杠杆的中点A处,拉力F1与杠杆成30°角,杠杆在水平位置保持平衡,根据杠杆的平衡可求出拉力的大小F1=      N;若仅增大拉力F1与杠杆间的夹角,其它条件保持不变,则拉力F的大小变化规律是
     

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10,先变小后边大 【解析】 试题分析:先过支点作拉力F1的力臂,然后根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半(即杠杆OA长度的一半); 已知F1的力臂、物体对杠杆向下的拉力和对应的力臂,根据杠杆平衡的条件即可求出拉力的大小. 根据F1与杠杆间的夹角为90°时力臂最大,所以拉力的力臂先变大后变小,再利用杠杆平衡的条件分析拉力的变化. 【解析】 过支点作拉力F1的力臂OC,如图所示: 从图中可以看出,OBC为直角三角形,而直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半,故拉力F1的力臂为; 又因为作用在杠杆A处的拉力大小等于物重10N,对应的力臂等于,且作用在杠杆上的动力臂等于阻力臂,所以动力等于阻力,即F1=G=10N. 因为当F1与杠杆间的夹角为90°时,对应的力臂最大,所以L1先变大后变小; 根据杠杆平衡的条件可得:,即阻力与阻力臂的乘积不变,而L1先变大后变小,故F1先变小后变大. 故答案为:10,先变小后边大.   【点评】本题考查直角三角形角和边的关系以及杠杆平衡条件掌握情况.  
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工具

方法(接在何处、开关开闭情况)

现象和结论

电流表

 

 

电压表

 

 

 

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