Question

12．根據(jù)要求作圖

（1）如圖1所示，杠桿在力F₁、F₂作用下處于平衡狀態(tài)，L₁為F₁的力臂．請(qǐng)?jiān)趫D中作出F₂的力臂以及力F₁．
（2）某劇組為拍攝節(jié)目需要，設(shè)計(jì)了如圖2所示拉力裝置來改變照明燈的高度，輕質(zhì)杠桿ABO可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出：①杠桿所受拉力的力臂l₁ ②杠桿所受阻力F₂的示意圖．
（3）請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出使用該滑輪組最省力的繞線方式．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離可作出F₂的力臂L₂，根據(jù)力的作用線與力臂垂直，可作出力的作用線，與杠桿的交點(diǎn)就是力的作用點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)力和阻力的關(guān)系可確定力的方向．
（2）先確定阻力作用點(diǎn)（即A點(diǎn)），然后過阻力作用點(diǎn)表示阻力的方向（即豎直向下）；已知支點(diǎn)和動(dòng)力的方向，過支點(diǎn)作力的作用線的垂線段（即力臂）．
（3）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，畫出滑輪組最省力的繞線方式，所以要從動(dòng)滑輪繞起．

解答 解：
（1）由圖可知，O為支點(diǎn)，由O向力F₂的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂L₂，如圖：
從力臂L₁的左上端作L₁的垂線，即為力F₁的作用線，與杠桿的交點(diǎn)就是F₁的作用點(diǎn)，F(xiàn)₁使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與力F₂的相反，所以力F₁的方向斜向上，如圖所示：

（2）過A點(diǎn)作豎直向下的力（即阻力F₂）；杠桿所受繩子的拉力斜向上，過支點(diǎn)O作垂直于動(dòng)力作用線的垂線段（即動(dòng)力臂L₁）．如圖所示：

（3）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)滑輪上面的掛鉤繞起．

點(diǎn)評(píng) （1）此題主要考查了有關(guān)力臂的畫，滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝等知識(shí)點(diǎn)，明確從支點(diǎn)向力的作用線引垂線．垂線段的長(zhǎng)度即為力臂．
（2）此題的關(guān)鍵是掌握杠桿五要素，然后根據(jù)杠桿的五要素作出相應(yīng)的作用力或力臂，并且作圖要求規(guī)范．
（3）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)滑輪開始繞，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)多．