Question

8．（1）如圖所示，請畫出擺動(dòng)的小球在A點(diǎn)時(shí)的受力示意圖（忽略空氣阻力）
（2）圖中的獨(dú)輪車工作時(shí)可以看作是一個(gè)杠桿，請?jiān)趫D中畫出：①阻力F₂的力臂L₂；②作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F₁及其力臂L₁的示意圖．
（3）請?jiān)趫D中畫出使用該滑輪組時(shí)最省力的繞繩方法．

Answer 1

分析 （1）空氣阻力忽略不計(jì)，小球受拉力和重力作用，重力是物體由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的力，方向豎直向下，作用在物體的重心上．
（2）力臂即點(diǎn)到線的距離．先找點(diǎn)（支點(diǎn)），再作線（F₂的作用線），最后作點(diǎn)到線的距離．
由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小，即最省力．連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)A即是最大動(dòng)力臂，當(dāng)作用力與之垂直時(shí)，作用力最�。�
（3）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．

解答 解：（1）過球心作豎直向下的重力和沿繩子斜向上的拉力．用力的示意圖表示重力和拉力的三個(gè)要素：作用點(diǎn)是重心；方向豎直向下；具體做法，從力的作用點(diǎn)起沿力的方向畫一條直線，在直線的末端畫上箭頭表示力的方向．拉力的方向是沿繩子斜向上．如圖所示：

（2）作出力F₂所在的直線，由支點(diǎn)O向這條線作垂線標(biāo)出力臂l₂．
力臂越長越省力，最長的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線，根據(jù)力臂的畫法作出垂直于OA的作用力即可．如圖所示：

（3）從動(dòng)滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，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：

點(diǎn)評 （1）本題考查了力的示意圖的畫法，要注意所畫力的作用點(diǎn)和方向，并注意在線段末端標(biāo)明所畫的力．本題的關(guān)鍵是明確小球擺動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)受到重力和拉力的作用．
（2）力臂畫法的關(guān)鍵是牢記力臂與力的作用線的關(guān)系；確定杠桿中最小力是該題的難點(diǎn)．
（3）在滑輪組中，繞過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)越多會(huì)越省力，即F=$\frac{1}{n}$G．