Question

11．（1）如圖1所示，使用羊角錘拔釘子，動力作用在錘柄上A點．請作出拔釘子時所用最小動力F的示意圖．
（2）如圖2所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，L₁為F₁的力臂．請作出力F₁．
（3）如圖3利用滑輪組向上提升重物，請畫出最省力的繞繩方法．

Answer 1

分析 （1）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當動力臂最大時，動力最小，即最省力．連接支點和力的作用點A即是最大動力臂，當作用力與之垂直時，作用力最�。�
（2）已知動力臂L₁，根據(jù)力臂的畫法，畫出動力的作用線，根據(jù)F₂的方向和支點位置，確定F₁的方向；
（3）滑輪組的省力情況取決于承擔物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動滑輪，段數(shù)越多越省力．

解答 解：（1）力臂越長越省力，最長的力臂即支點與作用點的連線，然后根據(jù)力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力即可．如下圖所示：

（2）由圖可知，O為支點，力臂L₁已知，它與力F₁的作用線垂直，方向斜向上；如下圖所示：

（3）從動滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔物重，這就是最省力的繞法．如圖所示．

點評 （1）求最小的力是常見的題型，關鍵是找到最大的動力臂，一般來說，支點與動力作用點的連線就是最大的動力臂．
（2）本題考查了力的示意圖的畫法，由力臂的概念即可畫力臂，也可確定力的方向和作用點．
（3）在滑輪組中，繞過動滑輪的繩子股數(shù)越多會越省力，即F=$\frac{1}{n}$G．