Question

12．根據(jù)要求作圖

（1）如圖1所示，杠桿在力F₁、F₂作用下處于平衡狀態(tài)，L₁為F₁的力臂．請在圖中作出F₂的力臂以及力F₁．
（2）某劇組為拍攝節(jié)目需要，設計了如圖2所示拉力裝置來改變照明燈的高度，輕質杠桿ABO可繞O點轉動．請在圖中畫出：①杠桿所受拉力的力臂l₁ ②杠桿所受阻力F₂的示意圖．
（3）請在圖3中畫出使用該滑輪組最省力的繞線方式．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)力臂是支點到力的作用線的垂直距離可作出F₂的力臂L₂，根據(jù)力的作用線與力臂垂直，可作出力的作用線，與杠桿的交點就是力的作用點，根據(jù)動力和阻力的關系可確定力的方向．
（2）先確定阻力作用點（即A點），然后過阻力作用點表示阻力的方向（即豎直向下）；已知支點和動力的方向，過支點作力的作用線的垂線段（即力臂）．
（3）首先要會組裝滑輪組．知道承擔物重的繩子段數(shù)越多越省力．在此題中，畫出滑輪組最省力的繞線方式，所以要從動滑輪繞起．

解答 解：
（1）由圖可知，O為支點，由O向力F₂的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂L₂，如圖：
從力臂L₁的左上端作L₁的垂線，即為力F₁的作用線，與杠桿的交點就是F₁的作用點，F(xiàn)₁使杠桿的轉動方向與力F₂的相反，所以力F₁的方向斜向上，如圖所示：

（2）過A點作豎直向下的力（即阻力F₂）；杠桿所受繩子的拉力斜向上，過支點O作垂直于動力作用線的垂線段（即動力臂L₁）．如圖所示：

（3）要使滑輪組最省力，需要承擔物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動滑輪上面的掛鉤繞起．

點評 （1）此題主要考查了有關力臂的畫，滑輪組的設計與組裝等知識點，明確從支點向力的作用線引垂線．垂線段的長度即為力臂．
（2）此題的關鍵是掌握杠桿五要素，然后根據(jù)杠桿的五要素作出相應的作用力或力臂，并且作圖要求規(guī)范．
（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滑輪繞起．從動滑輪開始繞，承擔物重的繩子段數(shù)多．