Question

12．按照題目的要求作圖：
（1）如圖1，漁民用杠桿和滑輪的組合機(jī)械起吊魚網(wǎng)．請(qǐng)畫出杠桿OBA所受動(dòng)力的力臂L₁和阻力F₂的示意圖．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出用羊角錘起釘時(shí)所用的最小動(dòng)力F和對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂L₁
（3）如圖3所示，某人站在A處用一根繩子和兩個(gè)滑輪提起物體B，畫出最省力的繞線．
（4）我市新增了公交車，在公交車后門的兩側(cè)扶手上，各裝有一個(gè)按鈕（相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)），想要下車的乘客只要按下任何一個(gè)按鈕，裝在駕駛臺(tái)上的指示燈都會(huì)發(fā)光提醒司機(jī)．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)符合要求的電路圖（已畫出指示燈和電源，如圖4所示）．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)力的力臂是指由支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離，阻力則是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，據(jù)此來(lái)完成作圖．
（2）由杠桿的平衡條件可知，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）最省力的繞繩方法即是承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，先分析出應(yīng)由3段繩子承擔(dān)物重，才按照“奇動(dòng)偶定”的原則確定繞繩方案．
（4）根據(jù)“乘客只要按下任何一個(gè)按鈕，裝在駕駛臺(tái)上的指示燈都會(huì)發(fā)光”結(jié)合串并聯(lián)電路特點(diǎn)判斷兩個(gè)開(kāi)關(guān)的連接方式．

解答 解：（1）過(guò)O點(diǎn)，做拉線的垂線，圖中L₁就是動(dòng)力的力臂；阻力F₂作用在A點(diǎn)，方向豎直向下，如圖所示；

（2）連接OA，即為最長(zhǎng)動(dòng)力臂L₁，過(guò)A點(diǎn)畫垂直于OA，向右的動(dòng)力F，如下圖所示：

（3）從動(dòng)滑輪上掛鉤開(kāi)始，依次繞過(guò)定滑輪和動(dòng)滑輪，繩端回到人的手中，則F=$\frac{G}{3}$為最省力的繞法，如圖所示：

（4）只要按下任何一個(gè)按鈕，指示燈電燈都會(huì)發(fā)光，說(shuō)明這兩個(gè)開(kāi)關(guān)互不影響，是并聯(lián)的；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）求最小的力是常見(jiàn)的題型，關(guān)鍵是要找到離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)從而做出最長(zhǎng)的力臂．
（3）本題主要考查了滑輪組的繞繩方法，應(yīng)先分析承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，再按一定的要求進(jìn)行繞繩．
（4）本題考查了兩個(gè)開(kāi)關(guān)的連接方式的判斷，解題時(shí)要抓住關(guān)鍵字詞“任何一個(gè)”判斷兩開(kāi)關(guān)為并聯(lián)．