Question

14．按題目要求作圖 

（1）在圖1中畫(huà)出滑輪組最省力的繞線方式．
（2）如圖2所示，輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿上吊一重物G，在力F的作用下杠桿在水平位置靜止，l為F的力臂，請(qǐng)作出力F的示意圖．
（3）如圖3所示，請(qǐng)畫(huà)出杠桿AB在圖示位置靜止時(shí)作用在B點(diǎn)的最小力F及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）首先要會(huì)組裝滑輪組．知道承擔(dān)物重的繩子段數(shù)越多越省力．在此題中，畫(huà)出滑輪組最省力的繞線方式，所以要從動(dòng)滑輪繞起．
（2）根據(jù)力臂的概念做出相關(guān)的力，并確定力的方向；力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離．
（3）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)．而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長(zhǎng)，據(jù)此可解決此題．

解答 解：（1）要使滑輪組最省力，需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動(dòng)滑輪繞起．如圖所示：

（2）做出力臂L的垂線，與杠桿相交于一點(diǎn)，即F的作用點(diǎn)，由于G使杠桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，所以F方向應(yīng)使杠桿沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示：

（3）OB就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動(dòng)力方向向下，據(jù)此可畫(huà)出最小的動(dòng)力；如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）此題考查了滑輪組的組裝．滑輪組的組裝有兩種方法，從定滑輪繞起或從動(dòng)滑輪繞起．從動(dòng)滑輪開(kāi)始繞，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)多．
（2）此題考查了學(xué)生在已知力臂的情況下力的畫(huà)法，首先掌握力臂的概念，關(guān)鍵是正確判斷力的方向．
（3）本題考查了最小動(dòng)力和力臂的作法．作力臂關(guān)鍵是要畫(huà)出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段．要知道力和力臂成反比的關(guān)系．