解题思路:对框架整体,重力要使其有逆时针转动,拉力要使其顺时针,根据力矩平衡条件列式求解分析;要最省力,动力臂最大就行,故当拉力与BD线段垂直时,动力臂最大,最省力.
对框架整体,以D为支点,重力要使其有逆时针转动,拉力要使其顺时针,根据力矩平衡条件,有:
(4m)g•
1
2L=F•(Ltan37°+L)cos37°
解得:F=40N;
要最省力,动力臂最大就行,故当拉力与BD线段垂直时,动力臂最大,最省力,故α=45°;
故答案为:40;45°.
点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;力矩的平衡条件.
考点点评: 本题是转动平衡问题,关键根据力矩平衡条件列方程分析,不难.