Question

10．作圖題

（1）如圖1所示杠桿OBA處于平衡狀態(tài)，請分別畫出F₁的力臂l₁和F₂的力臂l₂．
（2）如圖2所示，站在地上的人用滑輪組提升重物用筆畫線代替繩子在圖中畫出最省力的繩繞法．
（3）如圖3所示，輕質杠桿可繞O點轉動，杠桿上吊一重物G，在力F的作用下杠桿在水平位置靜止，l為F的力臂，請作出力F的示意圖．

Answer 1

分析 （1）力臂的畫法：①首先根據杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．
（2）滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的動滑輪，再繞過上面的定滑輪；二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動滑輪．通過比較提升物體繩子條數的多少確定最省力的繞法．
（3）根據力臂的概念做出相關的力，并確定力的方向；力臂是從支點到力的作用線的距離．

解答 解：
（1）反向延長力的作用線，然后過支點O做F₁的垂線段就是F₁的力臂L₁，從O做F₂的垂線段就是F₂的力臂L₂．如圖所示：
（2）因為是人站在地面上用滑輪組提升重物，所以由2段繩子承擔物重，是最省力的繞繩方法．如圖所示：
（3）做出力臂L的垂線，與杠桿相交于一點，即F的作用點，由于G使杠桿沿順時針方向轉動，所以F方向應使杠桿沿逆時針方向轉動，如圖所示：

點評 （1）作力臂時要找好支點與力的作用線，因為力臂是從支點到力的作用線的距離．
（2）此題主要考查滑輪組承擔物重繩子股數，滑輪組的繞線方法不同，拉力的方向不同，達到省力程度也不同，繩子股數越多越省力．
（3）此題考查了學生在已知力臂的情況下力的畫法，首先掌握力臂的概念，關鍵是正確判斷力的方向．