Question

12．作圖：
（1）請(qǐng)畫出圖1中動(dòng)力F₁的力臂L₁及阻力F₂．
（2）為了使杠桿保持靜止，請(qǐng)?jiān)趫D2中A點(diǎn)拖加一個(gè)最小動(dòng)力F的力的示意圖．
（3）如圖3所示，小明站在地面上，欲用滑輪組提升重物，請(qǐng)畫出最合適的繞線方法．

Answer 1

分析 （1）支點(diǎn)為點(diǎn)O，動(dòng)力力臂為支點(diǎn)O到F₁的作用線的距離，阻力F₂作用點(diǎn)在起子與瓶蓋下端的接觸點(diǎn)處，方向豎直向下．
（2）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)．
（3）由于小明站在地面上，最合適的繞線方法必須是繩子自由端向下拉，可順次從繩子自由端逆向畫出繩子的繞線，并將另一端系在掛鉤上．

解答 解：（1）反向延長(zhǎng)F₁，過支點(diǎn)O作力F₁的作用線的垂線段，標(biāo)出力臂符號(hào)L₁；瓶蓋的阻力阻礙了杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，過阻力作用點(diǎn)沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，即為阻力F₂．如圖所示：

（2）由圖可見，連接OB就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，但題目要求A點(diǎn)拖加一個(gè)最小動(dòng)力，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動(dòng)力方向向上，據(jù)此可畫出最小的動(dòng)力F₁，如下圖：

（3）繩子自由端從小明的手中繞過定滑輪，向下再繞過動(dòng)滑輪，最后向上系在定滑輪的掛鉤上，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了力的示意圖和力臂的畫法．作力臂關(guān)鍵是要畫出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段．
（2）滑輪繞線掌握基本方法，按基本要求完成繞線，如本題自由端向下拉，繩子股數(shù)n=2；若本題中小明不在地面上而要求最省力，則繩子股數(shù)n=3，根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則，繩子系端應(yīng)從動(dòng)滑輪掛鉤上開始完成繞線．