Question

如图所示，在轻质杠杆中点处悬挂重为50N的物体，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F，杠杆保持平衡，则F的大小为_________N。保持力F方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力F将______；将杠杆顺时针方向缓慢转动，力 F将______（填“变大”“变小”或“不变”） 。

Answer

25 变大 不变

【解析】

[1]根据杠杆的平衡条件得到

G×=F×l

F==25N

[2]杠杆最右端的力F竖直向上，它的方向不变，当重物向右移动时，重物对杠杆拉力的力臂l2变大，F的力臂l1不变，等于杠杆的长，阻力G不变，由杠杆平衡条件Fl1=Gl2可知，力F将变大。

[3]如图所示：

重物悬挂在杠杆的中点，水平平衡时，动力臂和阻力臂的关系

l1=2l2

保持力F方向不变，杠杆顺时针方向缓慢转动后，根据相似三角形知识可知，动力臂和阻力臂的关系

l1′=2l2′

物重G不变，动力臂与阻力臂的比值不变，由杠杆平衡条件可知，动力F的大小始终等于G，即力F将不变。