Question

15．如圖所示，AB為一根能繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，在桿上C處用細(xì)線懸掛一重物，且BC：AC=1：2，在A端施加一個(gè)豎直向上大小為30N的拉力F，可使杠桿在水平位置保持平衡，則物重G=90N，該杠桿屬于省力（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿．若保持拉力方向豎直向上，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過(guò)程中，拉力F的大小將不變（選填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）如圖，BA、BC為動(dòng)力F和阻力G的力臂，知道C是BA的中點(diǎn)，也就知道兩力臂的大小關(guān)系，知道阻力G的大小，利用杠桿的平衡條件求G的大�。�
（2）根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，得出杠桿類(lèi)型；
（3）畫(huà)出將A端緩慢向上提升一小段距離后動(dòng)力和阻力的作用線，找出動(dòng)力臂的阻力臂，利用三角形的相似關(guān)系，確定動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況

解答 解：
（1）由題知，杠桿在水平位置，BC：AC=1：2，則L_BA=3L_BC，
由杠桿平衡條件可得FL_BA=GL_BC，
則物重：G=$\frac{F{L}_{BA}}{{L}_{BC}}$=$\frac{30N×3}{1}$=90N；
（2）由于動(dòng)力臂L_BA大于阻力臂L_BC，所以該杠桿屬于省力杠桿；
（3）保持拉力方向豎直向上，杠桿被拉起后，如圖所示，

BA′為現(xiàn)在的動(dòng)力臂，BC′為現(xiàn)在的阻力臂，阻力不變?yōu)镚，
因?yàn)椤鰾C′D∽△BA′D′，
所以BC′：BA′=BD：BD′=1：3，
杠桿仍然平衡，
所以F′L_BA′=GL_BC′，
F′=$\frac{G{L}_{BC}′}{{L}_{BA}′}$=$\frac{1}{3}$G=$\frac{1}{3}$×90N=30N；
由此可知，當(dāng)杠桿從A位置緩慢提到B位置的過(guò)程中，力F的大小不變；
故答案為：90；省力；不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的了解和掌握，能畫(huà)出將A端緩慢向上提升一小段距離后的力臂并借助三角形相似確定其關(guān)系是本題的關(guān)鍵．