Question

1．
（1）如圖A所示，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，在圖中畫出F₁的力臂和阻力F₂．
（2）如圖B所示的曲棒ABC可繞A點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)畫出要使曲棒ABC在圖中位置保持平衡時(shí)所需的最小力的示意圖．
（3）如圖C所示，用滑輪組提升重物．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繞線方法．

Answer 1

分析 （1）力臂是由支點(diǎn)到力的作用線的距離，而畫力時(shí)也可根據(jù)其作用線與力臂垂直這一特點(diǎn)，在已知力臂的情況下，畫出對(duì)應(yīng)的力．
根據(jù)力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離畫出力臂；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，要使動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂需最長；
從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離最長，畫出最長的力臂，根據(jù)力臂的概念作出力F的示意圖．
（3）滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動(dòng)滑輪，段數(shù)越多越省力．

解答 解：（1）過力臂L₂的末端，作垂直于L₂的直線，與杠桿OA的交點(diǎn)為力F₂的作用點(diǎn)，方向斜向右上方；
反向延長力F₁的作用線，從支點(diǎn)向力的作用線引垂線段，垂線段的長即為力臂L₁，如圖所示：

（2）由題意知，最長的力臂為AC，連接AC，則F與AC垂直，又因?yàn)镚使杠桿沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以F應(yīng)使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因此F方向應(yīng)垂直AC向上．如圖所示：

（3）從動(dòng)滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，這就是最省力的繞法．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了力的示意圖作法和力臂的畫法．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)趨勢是相反的．
（2）此題考查了杠桿中的最小力問題，根據(jù)杠桿的平衡條件，關(guān)鍵是確定最長的力臂即從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的距離．
（3）在滑輪組中，繞過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)越多會(huì)越省力，即F=$\frac{1}{n}$G．