Question

（1）如圖1所示，使用羊角錘拔釘子，動(dòng)力作用在錘柄上A點(diǎn)．請(qǐng)作出拔釘子時(shí)所用最小動(dòng)力F的示意圖．
（2）如圖2所示，F(xiàn)₁是作用在抽水機(jī)手柄A點(diǎn)處的動(dòng)力，O為支點(diǎn)．請(qǐng)畫出杠桿AOB所受動(dòng)力F₁的力臂L₁及所受阻力的示意圖．
（3）如圖3所示，輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿上吊一重物G，在動(dòng)力F作用下杠桿靜止在水平位置，l為F的力臂，請(qǐng)?jiān)趫D中作出動(dòng)力F的示意圖及杠桿所受阻力F₂的示意圖．
（4）如圖4所示，小明站在地面上，欲用滑輪組提升重物，畫出最合適的繞線方法．

Answer 1

分析：（1）由杠桿平衡的條件知，當(dāng)阻力與阻力的力臂的積為定值時(shí)，動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力是最小的，此時(shí)的動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力的作用點(diǎn)的距離，支點(diǎn)為錘與木材的接觸點(diǎn)．
（2）過阻力作用點(diǎn)表示阻力的方向（即豎直向上），得出阻力示意圖；延長(zhǎng)動(dòng)力的作用線（用虛線）；再由支點(diǎn)向動(dòng)力作用線做垂線，標(biāo)出L₁．
（3）支點(diǎn)O、力臂l已知，根據(jù)力臂的作法：從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段，作出動(dòng)力F的示意圖，重物對(duì)杠桿的作用力為阻力F₂；
（4）人用力往下拉繩使重物升起，因此人的動(dòng)力方向向下，重物運(yùn)動(dòng)方向向上，故由兩根繩子承擔(dān)物重，繩子開始端固定在定滑輪上．

解答：解：
（1）連接A點(diǎn)與支點(diǎn)O即為動(dòng)力臂，再做OA的垂線即為在A點(diǎn)施加最小作用力，方向是斜向上，如圖所示：
（2）阻力作用點(diǎn)在點(diǎn)B，方向豎直向上；動(dòng)力臂為支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離．如圖所示：
（3）根據(jù)力臂的作法，過力臂l的末端作力臂的垂線，垂線與輕質(zhì)桿的交點(diǎn)是動(dòng)力F的作用點(diǎn)，F(xiàn)的作用線沿與力臂的垂線方向，重物對(duì)杠桿的作用力為阻力F₂；如圖所示：
（4）人用力往下拉繩使重物升起，說明最后繞過的是定滑輪，按此反向繞線，繩子的起始端系在定滑輪上，如圖所示：

點(diǎn)評(píng)：第一問，是求最小的力常見的題型，關(guān)鍵是要找到離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)從而做出最長(zhǎng)的力臂．
第二問，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．
第三問，知道力臂與力的作用線垂直是解題的關(guān)鍵．
第四問，用繩子連接滑輪組時(shí)，可以從定滑輪的下端掛鉤繞滑輪引線，也可以從動(dòng)滑輪的上端掛勾繞滑輪引線，找出符合題意的即可；也可以采用逆繞法連線，人用力往下拉繩使重物升起，可以從人的手向上繞定滑輪引線、連接即可．