Question

作圖：
（1）如圖1所示的水桶，是在-個(gè)最小外力作用下所處的狀態(tài)，作出這個(gè)最小力．
（2）某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)時(shí)，可將他視為一個(gè)杠桿，支點(diǎn)為O，他的重心在A點(diǎn)，支撐力為F，請(qǐng)畫(huà)出圖2動(dòng)力和阻力．
（3）圖3中O是杠桿的支點(diǎn)，在圖中畫(huà)出動(dòng)力F₁阻力F₂的力臂．
（4）用滑輪組提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D4中畫(huà)出最省力的繩子的繞法．（不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦）

Answer 1

解：（1）若施加的力最小，那么此時(shí)力的力臂最長(zhǎng)，即以水桶右下端為支點(diǎn)，以杯子左上端和右下端的連線(xiàn)為最長(zhǎng)力臂；那么過(guò)杯子左上端，作垂直于此連線(xiàn)的力即為所施加的最小力．如圖所示：
（2）過(guò)重心做豎直向下的重力，在手上做豎直向上的支撐力F；如圖所示：
（3）已知支點(diǎn)為O，過(guò)點(diǎn)O作力F₁的垂線(xiàn)段L₁，作力F₂的垂線(xiàn)段L₂，那么L₁、L₂即為所求作的力臂．如圖所示：
（4）從動(dòng)滑輪的掛鉤開(kāi)始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，這就是最省力的繞法．如圖所示：

分析：（1）根據(jù)杠桿平衡的條件可知，力臂越長(zhǎng)，其作用力越�。�
（2）阻力為人的重力，動(dòng)力為手的支撐力，重力G的方向是豎直向下的，支撐力F的作用點(diǎn)在手與地面的接觸點(diǎn)，支點(diǎn)是點(diǎn)O．
（3）力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)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(xiàn)的垂線(xiàn)，支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，即為所求作的力臂．
（4）滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動(dòng)滑輪，段數(shù)越多越省力．
點(diǎn)評(píng)：（1）本題考查了重力的示意圖和力臂的畫(huà)法．力臂關(guān)鍵是要畫(huà)出支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的垂線(xiàn)段；若支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)的連線(xiàn)成為力臂，此時(shí)的力臂最大．
（2）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)，我們就應(yīng)該做出一個(gè)初步的判斷，那就是從動(dòng)滑輪開(kāi)始時(shí)，往往最省力．