Question

4．如圖所示，輕質木桿AB可以繞O點轉動，OA的長度是OB的三倍，A端細線下所掛320N的重物靜止在水平地面上，在B點用600N的動力豎直向下拉動，木桿靜止不動，則此時重物對水平地面的壓力為120 N，此木桿為費力（選填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿．

Answer 1

分析 （1）當物體在地面上靜止時，物體對地面的壓力等于物體的重力減去杠桿對其向上的拉力．由于拉力不知道，可以利用杠桿的平衡條件，先求出拉力，從而解題．
（2）確定杠桿的類型可以從動力與阻力的大小關系比較確定，也可以從動力臂與阻力臂的大小關系去確定．

解答 解：（1）以杠桿為研究對象，杠桿A點受到物體G對其豎直向下的拉力F_A和B點豎直向下的拉力F_B，杠桿靜止不動，即處于平衡狀態(tài)，
根據(jù)杠桿的平衡條件有：F_A×OA=F_B×OB，則F_A=$\frac{OB•{F}_{B}}{OA}$=$\frac{1}{3}$×600N=200N，
由于物體間力的作用是相互的，所以杠桿對物體G的拉力豎直向上且等于200N，
以物體G為研究對象，其受到三個力的作用：杠桿對其向上的拉力F_拉=200N，重力為320N，地面對其豎直向上的支持力F_支，
物體處于靜止狀態(tài)，所以這三個力平衡即：G=F_支+F_拉，
所以：F_支=G-F_拉=320N-200N=120N，
因為力的作用是相互的，所以重物對水平地面的壓力F_壓=F_支=120N．
（2）由圖示情況可知，O為支點，AO為阻力臂，BO為動力臂，因為動力臂小于阻力臂，所以此木桿為費力杠桿．
故答案為：120； 費力．

點評 這是一道綜合性較強的題目，它將杠桿的平衡條件與物體的平衡聯(lián)系在一起．將物體與杠桿建立不了一個系統(tǒng)，如何將兩個物體獨立出來，分別進行研究分析是解決此題的關鍵．