Question

完成下列作圖：
（1）請(qǐng)畫出圖1中杠桿在圖示位置平衡時(shí)，作用在B點(diǎn)的最小的力的示意圖．
（2）天嬌家住二樓，正裝修房子，她想用如圖2所示的器材，把材料送到二樓窗口去，請(qǐng)幫她設(shè)計(jì)好滑輪組的繞繩方法．
（3）如圖3所示，是羊角錘拔釘示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出動(dòng)力F₁的力臂和阻力F₂的示意圖．

Answer 1

解：（1）最大的力臂就是從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的線段，也就是直接把OB連接起來，就是最大的動(dòng)力臂，然后最小的力就是要與這個(gè)動(dòng)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(diǎn)，需要體會(huì)羊角錘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪個(gè)點(diǎn)是固定不動(dòng)的（即圖中的O點(diǎn)）．然后動(dòng)力臂就是從O點(diǎn)向F₁的作用線作垂線，具體如圖；當(dāng)施加如圖F₁所示動(dòng)力時(shí)，羊角錘是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以阻力就必須阻礙羊角錘向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，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(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂，可知要求動(dòng)力最小，就是要找出最大的動(dòng)力臂．
（2）由于該同學(xué)是由下向上運(yùn)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(jì)方案．
（3）已給出了動(dòng)力的方向，要畫力臂就是要找出支點(diǎn)的位置；杠桿的阻力是指杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)阻礙轉(zhuǎn)動(dòng)的力，由此可確定阻力的方向．
點(diǎn)評(píng)：本題共有三個(gè)圖．第一個(gè)圖要求畫杠桿的最小動(dòng)力，關(guān)鍵在于找出最大力臂，此點(diǎn)要記住最大力臂就是從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的線段，這樣題目就變得很容易了．第二個(gè)圖是要設(shè)計(jì)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(dòng)滑輪的固定掛鉤上，總共才兩種繞法，如果實(shí)在不能確定，可先用鉛筆畫下，然后對(duì)比下是否符合題目的要求．第三個(gè)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(diǎn)的確定和阻力的方向，要多體會(huì)想象此類杠桿是怎么轉(zhuǎn)動(dòng)的．