如圖所示,杠桿AC(刻度均勻,不計杠桿重)可繞支點O自由轉動,在B點掛一重為G的物體.為使杠桿平衡,應在杠桿上的________點施加一個作用力,才能使作用力最小,該最小作用力與物重G的比值是________.
A 1:4
本題主要考查兩個知識點:(1)對力臂概念的理解:力臂是指從支點到力的作用線的距離.
(2)對杠桿平衡條件(F1l1=F2l2)的理解與運用:在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越小.
解答:由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越小.
由圖可知當力的方向跟杠桿OA垂直向上時動力臂最長,動力最小.
則F1×L1=F2×L2,又知:L1=4L2,F2=G;
所以,===.
故答案為:A;1:4.
點評:本題的解題關鍵是通過杠桿的平衡條件得出:在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越小的結論.
物理學習經驗分享:極端法,有意擴大變量差異,擴大變化可使問題更加明顯,易辯加深對問題的討論。例如:測量中的誤差。