Question

14．（1）如圖1，杠桿OA在力F₁、F₂的作用下處于靜止，l₂是F₂的力臂，畫出F₁的力臂和力F₂；

（2）畫出使杠桿AB在圖2所示位置靜止時(shí)所用最小力F的作用點(diǎn)和方向．
（3）圖3中，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請(qǐng)畫出最省力的繞線方法．

Answer 1

分析 （1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，作圖時(shí)要把握住力和力臂的垂直關(guān)系．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂，過力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力．
（3）首先要會(huì)組裝滑輪組．知道承擔(dān)物重的繩子段數(shù)越多越省力．在此題中，人在地面用力，所以拉力方向下．

解答 解：（1）做力F₁的反向延長(zhǎng)線，過支點(diǎn)O做力F₁作用線的垂線段l₁，則線段l₁為力F₁的力臂；
過力臂L₂的右端，作垂直于L₂的直線，與杠桿OA的交點(diǎn)為力F₂的作用點(diǎn)，方向斜向左上方，如圖所示：

（2）在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂，過力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力．如圖所示：

（3）要使滑輪組最省力，需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動(dòng)滑輪繞起．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了力和力臂的作法．當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力和阻力對(duì)杠桿的影響是：使杠桿的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是相反的．
（2）杠桿中的最小動(dòng)力，可以按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：
①確定杠桿中的支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的位置；
②連接支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)，得到最長(zhǎng)的線段；
③經(jīng)過動(dòng)力作用點(diǎn)做出與該線段垂直的直線；
④根據(jù)杠桿平衡原理，確定出使杠桿平衡的動(dòng)力方向．
（3）此題考查了滑輪組的組裝．滑輪組的組裝有兩種方法，從定滑輪繞起或從動(dòng)滑輪繞起．從動(dòng)滑輪開始繞，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)多．