Question

19．按照題目要求作圖．
（1）如圖①所示，杠桿OA在力F₁、F₂的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，l₂是力F₂的力臂，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出力F₁的力臂l₁和力F₂．
（2）在圖②中，畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖（要求保留作圖痕跡）．
（3）如圖③所示，若想用盡可能小的力提升水桶，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出滑輪組的繩子的繞法．

Answer 1

分析 （1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，作圖時(shí)把握住力和力臂的垂直關(guān)系即可做出阻力．
（2）此題是求杠桿最小力的問題，已知點(diǎn)O是動(dòng)力作用點(diǎn)，那么只需找出最長(zhǎng)動(dòng)力臂即可，可根據(jù)這個(gè)思路進(jìn)行求解．
（3）要解決此題，需要掌握滑輪組的組裝．在繞線時(shí)，可以從動(dòng)滑輪或定滑輪繞起，在題目中要根據(jù)實(shí)際情況而定．

解答 解：（1）過力臂L₂的右端，作垂直于L₂的直線，與杠桿OA的交點(diǎn)為力F₂的作用點(diǎn)，方向斜向左上方，即為F₂的示意圖；
作F₁的反向延長(zhǎng)線，過支點(diǎn)O作F₁作用線的垂線段，即為F₁的力臂L₁，如圖所示：

（2）O為支點(diǎn)，當(dāng)力作用在杠桿的最右端、且力臂是支點(diǎn)O到杠桿最右端的距離時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，此時(shí)的力最�。�確定出力臂然后作力臂的垂線即為力F的示意圖，方向斜向左上方．如圖所示：

（3）由題意知，若想用盡可能小的力提升水桶，則需要滑輪組繩子的有效股數(shù)最多，所以繩子應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起，然后依次繞過定滑輪，如圖所示：
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點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了力和力臂的作法．當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力和阻力對(duì)杠桿的影響是：使杠桿的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是相反的．
（2）此題主要考查了杠桿中最小力的問題．解決此類題目的關(guān)鍵是確定出最長(zhǎng)的力臂，并根據(jù)力臂的畫法做出最小的力．
（3）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．