Question

（1）請(qǐng)你在圖1中畫(huà)出用滑輪組提升重物的最省力的繞繩方法．
（2）如圖2所示，畫(huà)出杠桿所受動(dòng)力F的力臂．
（3）小軍用釘錘拔釘子的情景如圖3所示．①作出釘錘受到的重力和支持力的示意圖．②作出小軍拔鐵釘時(shí)最小力的示意圖．
（4）輕質(zhì)杠桿ABO可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在圖4中畫(huà)出ABO所受阻力F₂的示意圖，并畫(huà)出動(dòng)力臂L₁和阻力臂L₂．

Answer 1

【答案】分析：（1）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數(shù)來(lái)承擔(dān)動(dòng)滑輪的拉力．
（2）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，由支點(diǎn)向力的作用線做垂線，垂線段的長(zhǎng)度即為力臂．
（3）①物體的重力G的作用點(diǎn)在重心，方向是豎直向下；支持力F的作用點(diǎn)在接觸面上，方向是垂直支撐面向上．
②由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小，即最省力．連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)A即是最大動(dòng)力臂，當(dāng)作用力與之垂直時(shí)，作用力最小．
（4）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，因此要先確定支點(diǎn)，然后判斷力的方向，再過(guò)支點(diǎn)做出力的作用線的垂線，支點(diǎn)到力的作用線的距離，即為所求作的力臂．
解答：解：（1）動(dòng)滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力就是物體和動(dòng)滑輪總重的幾分之一，此題最多可由3段繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪的重，如下圖：

（2）從支點(diǎn)O向動(dòng)力F的作用線的垂線段，垂線段L即為動(dòng)力的力臂，如下圖所示：

（3）重力的方向是豎直向下的，支持力的方向總是垂直于接觸面；力臂越長(zhǎng)越省力，最長(zhǎng)的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線，然后根據(jù)力臂的畫(huà)法作出垂直于力臂的作用力即可，如下圖所示：

（4）圖中支點(diǎn)為O點(diǎn)，阻力F₂的方向與杠桿OB垂直，動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂線段，阻力臂是支點(diǎn)到阻力作用線的垂線段，如圖所示：

點(diǎn)評(píng)：（1）滑輪組最省力的繞繩方法，其實(shí)就是尋找連接動(dòng)滑輪最多的繩子的段數(shù)，明確了這一點(diǎn)，滑輪組的繞法就變得非常簡(jiǎn)單．
（2）力臂的作法關(guān)鍵是要作出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，掌握作圖的基本方法，并且作圖要規(guī)范．
（3）杠桿中最小力的問(wèn)題，關(guān)鍵是確定出最長(zhǎng)的力臂，并根據(jù)力臂的畫(huà)法做出最小的力．