Question

8．（1）如圖1，請在A點畫出能使杠桿OA在圖示位置保持平衡的最小拉力的示意圖．
（2）請在圖2中畫出動力F_l的力臂以及作用于B點的阻力F₂的示意圖．
（3）如圖3所示裝置是一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，現(xiàn)用這個裝置去提升一個重2000N的物體，而所用的繩索最多只能承受800N的拉力，在圖中畫出最安全的繞法．（不計滑輪重及摩擦）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)力臂越長，作用力越小的思路，先確定最長的力臂，然后根據(jù)力與力臂垂直的關(guān)系確定杠桿的最小作用力；
（2）先確定阻力作用點（即B點），然后過阻力作用點表示阻力的方向（即豎直向上）；已知支點和動力的方向，過支點作力的作用線的垂線段（即力臂）．
（3）滑輪組最省力問題：最省力時繩子段數(shù)n與滑輪個數(shù)n′的關(guān)系是：n=n′+1；若n為偶數(shù)，繩子固定端在定滑輪上；若n為奇數(shù)，繩子固定端在動滑輪上；即：“奇動偶定”．

解答 解：（1）為使拉力最小，動力臂為OA最長，故過A點作垂直于OA的力，方向斜向上，如下圖所示：

（2）過B點作豎直向上的力（即阻力F₂）；過支點O作垂直于動力作用線的垂線段（即動力臂L₁）．如圖所示

（3）由題意得，繩子的段數(shù)：$\frac{2000N}{800N}$=2.5，取整數(shù)，為3段繩子，根據(jù)“奇動偶定”的方法，繩子從定滑輪開始繞，每個滑輪只能繞一次，如圖所示：

點評 （1）考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的掌握和運(yùn)用，根據(jù)阻力和阻力臂一定時，動力臂最長時最省力找出動力臂是本題的關(guān)鍵．
（2）此類題的關(guān)鍵是掌握杠桿五要素，然后根據(jù)杠桿的五要素作出相應(yīng)的作用力或力臂，并且作圖要求規(guī)范．
（3）根據(jù)物體的重和與繩索能承受的最大拉力，可求繩子的段數(shù)．注意一定要取整數(shù)，且要用進(jìn)一法．