9.如圖,輕桿OA可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),用細(xì)線將15N的重物掛在A處,小林在B處用豎直向上的拉力提住輕桿,OB和BA長度之比為3:5,下列問題中,輕桿始終在水平位置處于平衡.
(1)此杠桿類型與釣魚竿相同(選填“釣魚竿”或“羊角錘”);
(2)拉力大小為40N;
(3)若僅增加物重,則拉力的變化量與物重的變化量之比為8:3;
(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,則拉力將變變大.

分析 (1)當(dāng)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí),動(dòng)力大于阻力,杠桿是費(fèi)力力杠桿;
(2)根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2可直接求出動(dòng)力F1的大小;
(3)若僅增加物重,根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2可直接求出;
(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,阻力的力臂不變,拉力的力臂變小,根據(jù)杠桿的平衡條件可知拉力的變化.

解答 解:由圖可知,O點(diǎn)為支點(diǎn),OB為動(dòng)力臂,OA為阻力臂,阻力大小等于所掛物體的重力,在B點(diǎn)的拉力為動(dòng)力;
(1)由圖可知,OB小于OA,即動(dòng)力臂小于阻力臂,所以是費(fèi)力杠桿;釣魚竿就是此杠桿類型;
(2)已知OB和BA長度之比為3:5,則OB:OA=3:8,
由杠桿的平衡條件可知:F•OB=G•OA,
所以,F(xiàn)=$\frac{OA}{OB}×G$=$\frac{8}{3}×15N$=40N;
(3)若僅增加物重,設(shè)增加的物重為△G,拉力的變化量為△F,
則此時(shí)的阻力F2=G+△G,此時(shí)的拉力F1=F+△F;
由杠桿的平衡條件可得:F1•OB=F2•OA,即:(F+△F)•OB=(G+△G)•OA,
所以,F(xiàn)•OB+△F•OB=G•OA+△G•OA------①,
原來杠桿平衡時(shí)有F•OB=G•OA-------②,
所以,△F•OB=△G•OA,則$\frac{△F}{△G}$=$\frac{OA}{OB}$=$\frac{8}{3}$;
(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,阻力及阻力臂不變,拉力的力臂變小,由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知拉力將變大.
故答案為:(1)釣魚竿;(2)40;(3)8:3;(4)變大.

點(diǎn)評 此題結(jié)合實(shí)例考查了對杠桿的平衡條件的理解與應(yīng)用,會(huì)通過計(jì)算比較動(dòng)力和阻力的大小,從而判斷是什么類型的杠桿.

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