Question

【題目】如圖所示，質量分布均勻的長方體磚，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力F1作用于ab的中點，第二次用豎直向上的力F2作用于bc的中點，都使它們沿豎直方向慢慢向上移動（ab＜bc），試推導出在上述過程中：F1=F2 ．

Answer 1

【答案】解：第一次以與地面接觸的下邊為支點轉動，F1克服重力才能將磚抬起， 根據杠桿的平衡條件F1×l1=F2×l2得：
F1×cb=mg× cb，則F1= mg；
第二次同理有：F2×ab=mg× ab，F2= mg，
所以F1=F2
【解析】磚不滑動時可認為磚是以觸地點為支點形成的一種轉動，因微微抬起所以可以看做為轉動的動態平衡；在逐漸抬起的過程中，動力始終向上；動力臂大小不變；物體的重力和阻力臂也保持不變，從而可知動力的大小變化．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解杠桿的平衡條件的相關知識，掌握杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2．