Question

（1）如圖所示杠桿OBA處于平衡狀態(tài)，請分別畫出F₁的力臂L₁和F₂的力臂L₂．
（2）要求用一個最小的力F，使圖中的杠桿處于平衡狀態(tài)，請畫出這個力的示意圖，并畫出它的力臂．

（3）如圖，用滑輪組將物塊從位置A 勻速拉到位置B，請在圖中畫出最省力的繞線方法；物塊移動的距離為

3.10

cm；若此時繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，滑輪組的機械效率為

60%

．

Answer 1

分析：（1）力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．
②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．
③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂；
（2）由杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值時，當(dāng)力臂最大時，即力臂為OB時，力是最小的．
（3）在進行刻度尺的讀數(shù)時，要估讀到分度值的下一位，可以物體的左邊或右邊為參照點進行研究．
有用功是克服摩擦力做的功，總功是拉力做的功，根據(jù)機械效率的概念計算出滑輪組的機械效率．

解答：解：（1）找出支點O，從O做F₁的垂線段就是F₁的力臂，從O做F₂的垂線段就是F₂的力臂．如圖所示：
（2）在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，最省力，即動力臂最長，由圖知OB最長，所以O(shè)B作動力臂最長，過A點與OB垂直向上作垂線就得到動力F的方向，如圖所示：
（3）要最省力，需從動滑輪繞起，依次通過定滑輪、動滑輪．如圖所示：
刻度尺的分度值為1mm，以物塊右邊的邊為準(zhǔn)，開始在45.00cm處，最后在41.90cm處，所以物體運動的距離為45.00cm-41.90cm=3.10cm
由于滑輪組由3段繩子承擔(dān)，所以s=3h．
則η=

W有用

W總

×100%=

f摩h

Fs

×100%=

18N×h

10N×3h

×100%=60%．
故答案為：

（3）

3.10，60%．

點評：此題考查了滑輪組的組裝、機械效率的測量及其刻度尺的讀數(shù)，考查得比較全面．在讀數(shù)時，量程和分度值是首先要觀察的量，其中最重要的分析出有用功是克服摩擦所做的功．這是此題的難點．