Question

（1）如圖甲所示，一根質(zhì)量分布均勻的木棒重為G，靠在墻角，現(xiàn)在A處施加一個力使靠墻的A點稍稍離開墻面．試畫出木棒重力的力臂和在A點施加最小力的方向．
（2）將氫氣球用細線系住，讓風(fēng)從右方水平吹來．請在圖乙中內(nèi)畫出氣球保持靜止時的受力示意圖．
（3）如圖丙，O是簡易晾衣架的支點，請在圖中作出繩子拉力F的力臂和衣服所受重力的示意圖．

Answer 1

解：（1）施加力使木棒的A點稍稍離開墻面，此杠桿的支點是B點，作出重力的作用線，過支點B向其作垂線，就是重力的力臂，如下圖中L₂所示；在A點施加力使其稍稍離開墻面，因此動力的方向向右，根據(jù)杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂，在阻力和阻力臂不變的情況下，動力臂最長時，動力最小；因此AB作為動力臂最長，過A點向右作出AB的垂線就是動力的方向，如下圖中F所示：

（2）此時氣球受到重力G（豎直向下）、浮力F_浮（豎直向上）、拉力F_拉、風(fēng)吹的力F_風(fēng)，示意圖如圖所示；

（3）過支點O做拉力F作用線的垂線段，即為動力臂L；由于重力的方向始終豎直向下，找出衣服的重心，過重心做豎直向下的力，然后標(biāo)出力的符號G；如圖所示：

分析：（1）力臂是指支點到力的作用線的距離，畫力臂時，先要找到支點，然后過支點向力的作用線作垂線，這個垂線段就是力臂；最小力問題，根據(jù)杠桿的平衡條件，可以轉(zhuǎn)化為最大動力臂問題；
（2）將氫氣球用細線系住，讓風(fēng)從右方水平吹來，此時氣球受到重力、浮力、拉力、風(fēng)吹的力，畫出各力的示意圖；
（3）畫出衣服重心，過衣服重心作豎直向下的力，即重力；已知支點和力F，根據(jù)力臂的畫法過支點做動力作用線的垂線段，即為拉力F的力臂．
點評：（1）力臂是指支點到力的作用線的距離，是一個垂線段，不是直線；（2）最小動力問題可以轉(zhuǎn)化為最大動力臂問題，一般情況下，支點到動力作用點的距離作為動力臂最大．