如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长0.2m,在它的中点B处挂一重30N的物体G.若在杠杆上A端施加最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,则力的方向应竖直______,大小为______N.

问题描述:

如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长0.2m,在它的中点B处挂一重30N的物体G.若在杠杆上A端施加最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,则力的方向应竖直______,大小为______N.

如图,为使拉力最小,动力臂要最长,拉力F的方向应该垂直杠杆向上,即竖直向上,动力臂为OA最长,
∵杠杆在水平位置平衡,
∴F×OA=G×OB,
∴F=

G×OB
OA
=30N×
1
2
=15N.
故答案为:向上,15.
答案解析:若在杠杆上A端施加最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,该力的方向应该垂直杠杆向上,使动力臂最长,即竖直向上;
知道B是杠杆的中点,则OA=2OB,又知道物重大小,利用杠杆平衡条件求拉力大小.
考试点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.
知识点:本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键.