解:(1)最大的力臂就是從支點到力的作用點的線段,也就是直接把OB連接起來,就是最大的動力臂,然后最小的力就是要與這個動力臂垂直,具體如圖.
(2)要求施力方向向下(向下拉),所以繩子最終必須從定滑輪出來,由此逐步往回繞,可見最終繩子系在定滑輪的固定掛鉤上
(3)要確定支點,需要體會羊角錘轉(zhuǎn)動時,哪個點是固定不動的(即圖中的O點).然后動力臂就是從O點向F
1的作用線作垂線,具體如圖;當施加如圖F
1所示動力時,羊角錘是逆時針轉(zhuǎn)動的,所以阻力就必須阻礙羊角錘向逆時針轉(zhuǎn)動,由此可知此阻力就是向下的木板釘子的摩擦力.
故本題作圖如下:
分析:(1)已知了支點和動力作用點,根據(jù)杠桿平衡條件F
1l
1=F
2l
2,可知要求動力最小,就是要找出最大的動力臂.
(2)由于該同學是由下向上運重物,也就是施力方向必須是向下的,因此她手里所拿的繩子必須和定滑輪相連,可據(jù)此設(shè)計方案.
(3)已給出了動力的方向,要畫力臂就是要找出支點的位置;杠桿的阻力是指杠桿轉(zhuǎn)動時阻礙轉(zhuǎn)動的力,由此可確定阻力的方向.
點評:本題共有三個圖.第一個圖要求畫杠桿的最小動力,關(guān)鍵在于找出最大力臂,此點要記住最大力臂就是從支點到力的作用點的線段,這樣題目就變得很容易了.第二個圖是要設(shè)計和畫出滑輪組的繞線,滑輪組的繞線就是要從人手上開始,最終結(jié)束于定滑輪或是動滑輪的固定掛鉤上,總共才兩種繞法,如果實在不能確定,可先用鉛筆畫下,然后對比下是否符合題目的要求.第三個圖是畫杠桿的力臂和阻力方向,力臂就是要抓緊力臂的定義來畫,而支點的確定和阻力的方向,要多體會想象此類杠桿是怎么轉(zhuǎn)動的.