Question

学校组织同学们到农村参加社会实践活动，小强第一次学习挑担子，他做了以下两次试验，请你根据各下面的要求作答．

（1）他先在扁担的两端各挂上50N的重物，担子很快就平稳地挑起来．这时他的肩膀应放在扁担的什么位置？（只要回答，不要分析）
（2）接着，他又在扁担的A端加上50N的重物，如图所示，但他掌握不好担子的平衡．请你用杠杆平衡知识，帮助他计算出肩膀O应距B端多远，担子才能重新水平平衡？（扁担质量忽略不计）
（3）通过分析杠杆的工作原理，你能总结出作用在杠杆上的动力和阻力的方向有什么特点？

Answer

挑担子是杠杆原理在生活中最常见的应用，要想轻松最好的办法是让两边力矩平衡，此时不需要手再施加额外的力矩．则本题可由力矩平衡求出支点位置．
【解析】
（1）两端重物重力相等，要想平稳的挑起来，应使两边力臂相等，所以他的肩膀应放在扁担的中点位置．
（2）依题意A、B所受的拉力分别为FA=2×50N=100N，FB=50N
设平衡时肩膀离B点距离为L，则距离A端L-L
由杠杆平衡条件得：FA（L-L）=FBL
∴肩膀离B点距离应为L===0.8m；
（3）要想使力矩平衡，则两力应一个使杠杆顺时针转动，另一力使杠杆逆时针转动，故两个力在支点的两侧时，它们的方向相同，两个力在支点的同一侧时，它们的方向相反．（或两个力作用的方向是杠杆转动的方向相反）；
答：肩膀应放在扁担的中点位置；肩膀离B应为0.8m，两个力在支点的两侧时，它们的方向相同，两个力在支点的同一侧时，它们的方向相反．