Question

按題目要求作圖：
（1）作出圖1的閘刀使用中的兩個(gè)力臂，并標(biāo)明L₁和L₂．
（2）如圖2所示，使用羊角錘拔釘子，動(dòng)力作用在錘柄上A點(diǎn)．請作出拔釘子時(shí)所用最小動(dòng)力F的示意圖． （注意：請?jiān)趫D上保留為確保作圖準(zhǔn)確所畫的輔助線）
（3）站在地面上的人想用盡可能小的力提升水桶．請?jiān)趫D3中畫出滑輪組繩子的繞法．

Answer 1

分析：（1）已知支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力的方向，根據(jù)力臂的畫法，過支點(diǎn)作動(dòng)力作用線和阻力作用線的垂線段，即動(dòng)力臂和阻力臂；
（2）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂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)，作用力最小．
（3）根據(jù)滑輪組省力情況的分析規(guī)律，吊著動(dòng)滑輪的繩子的段數(shù)決定了其省力情況，因此要求最省力時(shí)，一般要從動(dòng)滑輪開始連接，并同時(shí)注意最終拉力的方向．

解答：解：（1）延長動(dòng)力作用線，過支點(diǎn)O作動(dòng)力作用線的垂線段（即動(dòng)力臂L₁）；阻力垂直于杠桿，過支點(diǎn)O作阻力作用線的垂線段（即阻力臂L₂），如下圖所示：

（2）力臂越長越省力，最長的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線，然后根據(jù)力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力即可，如下圖所示：

（3）從動(dòng)滑輪的掛鉤開始，先向上繞過下端的定滑輪，再向下繞過動(dòng)滑輪，最后繞向上端的定滑動(dòng)，最終由三段繩子承擔(dān)物重，人可以站在地面用最小的力提升重物，如圖所示：

點(diǎn)評：（1）力臂即點(diǎn)到線的距離，先找點(diǎn)（支點(diǎn)），再作線（力的作用線），最后作點(diǎn)到線的距離；
（2）畫杠桿最小的力是常見的題型，關(guān)鍵是找到最大的動(dòng)力臂，一般來說，支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)的連線就是最大的動(dòng)力臂；
（3）與動(dòng)滑輪連接的繩子的段數(shù)，決定了滑輪組的省多少力，這是我們計(jì)算省力情況的關(guān)鍵；連接時(shí)，還要注意先內(nèi)后外，以防交叉．