Question

（1）小明用一根木棒撬石頭，已知石頭重400N，阻力臂長(zhǎng)30cm，從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離是1.2m，求作用在木棒上的動(dòng)力？
（2）作出杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂，這個(gè)杠桿是一個(gè)______杠桿，使用此杠桿的好處是______，但要______，你舉一個(gè)生活中的此類杠桿的一個(gè)例子______．
（3）如圖2，如果小明用力的方向發(fā)生了改變，則F變大還是變小？為什么？作出杠桿的動(dòng)力臂F．

Answer 1

解：（1）石頭重即阻力F₂=400N，阻力臂L₂=30cm；從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離是1.2m，即動(dòng)力臂L₁=1.2m=120cm，由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得：
動(dòng)力為：F₁===100N．
（2）動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，阻力臂是從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，如下圖所示：

由圖可見(jiàn)，動(dòng)力臂大于阻力臂，因此是省力杠桿，此杠桿的好處是省力，但是費(fèi)距離，如起子、撬棍等．
（3）如圖2，如果小明用力的方向發(fā)生了改變，動(dòng)力方向與杠桿垂直，動(dòng)力臂如圖所示：

由圖可見(jiàn)，動(dòng)力臂L₁變大，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，因此動(dòng)力變�。�
故答案為：（1）作用在木棒上的動(dòng)力為100N；
（2）省力；省力；費(fèi)距離；起子；
（3）F變小，因?yàn)閯?dòng)力臂L₁變大，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，因此動(dòng)力變�。�
分析：（1）知道此題中的阻力、阻力臂和動(dòng)力臂，據(jù)杠桿的平衡條件可以計(jì)算出此時(shí)的動(dòng)力．
（2）杠桿的五個(gè)要素：
①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)；
②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；
③動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離；
④阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；
⑤阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離．
當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，是省力杠桿；當(dāng)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，是費(fèi)力杠桿，費(fèi)力但省距離；當(dāng)動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，是等臂杠桿．
（3）圖2中，小明動(dòng)力的方向發(fā)生了變化，根據(jù)杠桿的平衡條件分析動(dòng)力的變化，結(jié)合動(dòng)力臂的概念畫出動(dòng)力臂．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了力臂的作圖和杠桿平衡條件的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)性題目，解題時(shí)要特別注意．