Question

用一根硬棒撬一个大石块（如图），棒的上端A是动力作用点，要使作用在A点的力最小，那么力F应沿哪个方向，在图中画出力F及其力臂．

Answer

（1）根据动力的方向画出支点，如下图，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】
（1）当动力方向向上时，支点为a，Lad为阻力臂，LAa为动力臂，如下图所示：

∵F1LAa=FLad，
∴；-----①
（2）当动力方向向下时，支点为b，Lbd为阻力臂，LAb为动力臂，如下图所示：

∵F2LAb=FLbd，
∴-----②
由图可知，Lad＜Lbd，LAa＞LAb，阻力F相同，
∴F1＜F2．
∴撬动石块动力F为最小时的方向为垂直于杠杆向上．
故答案为：最省力的动力方向同F1，如下图所示：