Question

20．按要求作圖：
（1）在圖甲所示，重10N的物體A靜止在斜面上，畫(huà)出物體所受的重力和它對(duì)斜面的壓力．
（2）如圖，杠桿OA在力F₁、F₂的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，L₂是力F₂的力臂．請(qǐng)作出力F₁的力臂L₁和力F₂．
（3）如圖所示，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．

Answer 1

分析 （1）重力是物體受到的力，因此根據(jù)規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，重力的方向總是豎直向下的，過(guò)物體的重心表示出重力的方向即可；
壓力是接觸面受到的力，因此壓力的作用點(diǎn)在接觸面上，即物體與接觸面的中點(diǎn)；然后根據(jù)壓力的方向垂直于受力面，并過(guò)壓力作用點(diǎn)表示出壓力的方向即可．
（2）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，作圖時(shí)把握住力和力臂的垂直關(guān)系即可做出阻力．
（3）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�。�

解答 解：（1）過(guò)物體重心畫(huà)帶箭頭的線段，方向豎直向下，符號(hào)為G，大小為10N；
在斜面上選取物體與接觸面的中點(diǎn)為壓力的作用點(diǎn)，過(guò)壓力作用點(diǎn)畫(huà)垂直于斜面、帶箭頭的線段即壓力示意圖．如圖所示：

（2）過(guò)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，即為F₂；
作F₁的反向延長(zhǎng)線，過(guò)支點(diǎn)O作F₁的垂線，即為F₁的力臂L₁，如圖所示：

（3）力臂越長(zhǎng)越省力，最長(zhǎng)的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線，然后根據(jù)力臂的畫(huà)法作出垂直于力臂的作用力即可：

點(diǎn)評(píng) （1）本題的關(guān)鍵是確定壓力和重力的作用點(diǎn)和方向，并會(huì)用力的圖示表示力的三要素．注意物體對(duì)斜面的壓力要小于物體所受重力．
（2）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．
（3）求最小的力是常見(jiàn)的題型，關(guān)鍵是找到最大的動(dòng)力臂，一般來(lái)說(shuō)，支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)的連線就是最大的動(dòng)力臂．