典题1:下图中杠杆在水平位置平衡,作用在杠杆右端的力F有三个方向,分别画出三个力的力臂,图中O点为杠杆的支点。 解析:1画力臂的流程: 定支点画力的作用线从支点向线引垂线定力臂(即支点到垂足的距离)。 2如图所示,F1、F2、F3的力臂分别为L1、L2、L3。 典例2:如下图所示,轻质杠杆AB可以绕O点转动,在A点悬挂一重物,在B点施加一个竖直向下的动力,使杠杆在水平位置保持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置平衡,请分析动力臂和动力是如何变化? 解析:如上图所示,设在B点施加的竖直向下的力为F1,沿虚线方向的力为F2,由支点O向力F2的作用线作垂线OB,则由图可知,OB 根据杠杆的平衡条件可知,当阻力(F3)和阻力臂(OA)不变时,动力臂越短,动力越大,故F2F1,即动力增大,推理过程如下: F3OAF1OB, F3OAF2OB, F1OBF2OB。 又OBOB, F2F1 综上,动力臂在减小,动力在增大。 小结: 1此题中有一隐含条件即OB为F1的力臂,且此力臂为最大力臂。 2寻找最大动力臂的方法: 2。1当动力作用点确定后,支点到动力作用点的距离即为最大动力臂; 2。2若动力作用点,没有规定,应看杠杆上哪一点,离支点最远,则这一点到支点的距离即为最大动力臂。 3作最小动力的方法: 3。1找最大动力臂; 3。2过已知力的作用点、作最大动力臂的垂线; 3。3根据实际,确定动力的方向即可。 如:画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F的示意图和对应的力臂。 分析: 找最大动力臂:连接支点和最远点A,则线段OA为最大动力臂; 过力的作用点A作力臂OA的垂线; 确定力的方向:斜向上,图中F即为最小力,OA为对应的力臂L。