Question

【題目】小明用如圖所示的夾子夾核桃，發現下面兩種情況：

①如果將核桃放在夾子里的同一位置（C或D），當力垂直作用于桿上時，在B點比A點省力；
②如果將力作用在同一點（A或B）時，將核桃放在C點更易夾開．請你利用所學的物理知識完成以下兩個問題：
（1）請畫出F對支點O的力臂；
（2）請你選擇上述現象中的一個進行分析．

Answer 1

【答案】
（1）

解：從支點O向力F的作用線作垂線交力的作用線于H，則OH為力F的力臂；如下所示：

（2）

解：①夾開核桃時，核桃對夾子的阻力F2大小是一定的，將核桃放在夾子里的同一位置（C或D），阻力臂L2是一定的；由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，F2L2一定時，L1越長，F1越小；動力在B點時動力臂較長，所以在B點比A點省力．

【解析】（2）①夾開核桃時核桃受到的力大小是一定的，根據力的作用是相互的，核桃對夾子的阻力F2大小也是一定的，將核桃放在夾子里的同一位置（C或D），阻力臂L2是一定的；
由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，F2L2一定時，L1越長，F1越小；動力在B點時動力臂較長，所以在B點比A點省力；
或②：由上面分析可知，阻力F2大小是一定的，將力作用在同一點（A或B）時，動力臂L1一定；將核桃放在C點比A點的阻力臂L2更短，由平衡條件F1L1=F2L2可知，當F2、L1一定時，L2越短，F1越小，所以將核桃放在C點更易夾開．
所以答案是：（1）如上圖所示；（2）①夾開核桃時，核桃對夾子的阻力F2大小是一定的，將核桃放在夾子里的同一位置（C或D），阻力臂L2是一定的；由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，F2L2一定時，L1越長，F1越小；動力在B點時動力臂較長，所以在B點比A點省力．