一轻质杠杆OAB可绕O点转动，物重G＝20N的物体挂在中点A。

1. 一轻质杠杆OAB可绕O点转动，物重G＝20N的物体挂在中点A。

(1) 如图甲所示，杠杆在水平位置平衡时，求F；

(2) 用竖直向上的动力F₁缓慢提起杠杆至图乙所示位置，请画出动力臂l₁和阻力臂l₂；

(3) 利用几何知识证明：F₁＝F。

【考点】

杠杆的平衡条件; 力臂的画法;

【答案】

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解答题普通

1. 在实际生活中，人们在抬较重的物体时，常用如图所示的三人共抬法。杠杆AB和CD质量不计，AB的中点为P，轻绳连接PC，在杠杆CD上的Q点连接轻绳悬挂重物，三人分别在A、B、D处用竖直向上的力抬杠杆。已知所抬物体重力为1500N，两根杠杆均处于水平位置静止，轻绳均竖直，AP＝BP＝DQ＝2m，CQ＝1m，根据以上信息回答下列问题。

(1) 当杠杆AB与杠杆CD不垂直时A处作用力为F₁ ，当杠杆AB与杠杆CD垂直时A处作用力为F₂ ，则F₁F₂（填“等于”或“不等于”）。

(2) 抬该重物时，A、D两处人对杠杆竖直向上的作用力F_A和F_D分别是多少？

解答题困难

2. 如图所示，是铁路建设中使用道钉撬撬道钉的示意图。有关尺寸规格见图，OA的长度1.6m，在A点施加竖直向下作用力F₁为200N时，刚好撬动道钉。

(1) 道钉撬对道钉产生多少N的力？

(2) 若保持支点和手的作用点不变的情况下，请求出撬动道钉所需的最小动力为多少N？

解答题困难

3. 杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡测得OA=5cm，OB=10cm。

(1) 计算秤砣的质量。

(2) 小金在B处标的刻度应为kg。若图中OC=2OB，则C处的刻度应为Kg。

(3) 当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数（选填“<”或“>”)2kg，由此可知一杆杄秤不能随意更换秤砣。

解答题困难