Question

2008年11月5日，國務院常務會議部署了進一步擴大內需、促進經濟增長的十項措施，其中加快鐵路建設是一項重要舉措．如圖所示，是鐵路建設中使用道釘撬撬道釘的示意圖．它是一個

省力

杠桿，當道釘對道釘撬的阻力F₂是4000N時，要把道釘撬動，需要的動力F₁為

200

N（不計道釘撬重）．請在圖中畫出撬動道釘所需最小動力F₁的示意圖．

Answer 1

分析：（1）結合圖片和生活經驗，判斷道釘撬在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．
（2）由圖確定阻力、阻力臂和動力臂的值，然后利用杠桿平衡公式的變形公式F₁=

F2L2

L1

來計算豎直向下的動力F₁．
（3）使用道釘撬撬道釘時，要想最省力，則動力臂要最長，只有讓道釘撬的撬桿的長度成為動力臂時，動力最小．

解答：解：（1）如圖，在使用道釘撬時，阻力臂為6cm，動力臂為1.2m，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；
（2）根據杠桿平衡公式F₁L₁=F₂L₂可得：
    F₁=

F2L2

L1

=

4000N×0.06m

1.2m

=200N．
（3）如圖，撬動道釘所需最小動力F₁
故答案為：省力，200．

點評：這是一道綜合題目，對于杠桿分類可以按動力臂與阻力臂的長短來分；動力的計算可以根據杠桿平衡條件來計算；最小力的作用線的做法：過力的作用點向杠桿做垂線，在這條垂線上標上箭頭表示方向．