Question

12．（1）如圖1物體A靜止在斜面上，請作出物體A的重力和斜面受到壓力的示意圖．
（2）如圖2所示，用滑輪組沿水平地面拉動物體請畫出最省力的繞繩方法．
（3）如圖3所示，一個繞O點轉動的杠桿，現靜止在圖示位置上，已知阻力F₂的方向以及動力F₁的力臂L₁，請在圖中作出阻力F₂的力臂L₂和動力F₁．

Answer 1

分析 （1）重力是物體受到的力，因此根據規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，因此壓力的作用點在接觸面上，即物體與接觸面的中點；然后根據壓力的方向垂直于受力面，并過壓力作用點表示出壓力的方向即可．
（2）滑輪組的省力情況取決于承擔物重的繩子的段數，當繩子的段數為n時，拉力F=$\frac{1}{n}$G．本題中由一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組，最省力的繞繩方法就是由3段繩子承擔物重，可據此進行繞線．
（3）根據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，根據動力和阻力的關系可確定力的方向．

解答 解：（1）過物體重心畫帶箭頭的線段，方向豎直向下，符號為G；
在斜面上選取物體與接觸面的中點為壓力的作用點，過壓力作用點畫垂直于斜面、帶箭頭的線段，符號為F；如圖所示：
（2）從動滑輪的掛鉤開始，先向上繞過定滑輪，再向下繞過動滑輪，此時拉力F=$\frac{1}{3}$，是最省力的繞繩方法，如圖所示：
（3）根據力和力臂的垂直關系，過力臂L₁的右端，作垂直于力臂L₁的直線，與杠桿的交點為力F₁的作用點，已知阻力F₂的方向向下，那么力F₁的方向應向上，與杠桿的交點A為力的作用點然后標出力的方向，作圖如下：

點評 （1）本題的關鍵是確定壓力和重力的作用點和方向，并會用力的圖示表示力的三要素．注意物體對斜面的壓力要小于物體所受重力．
（2）此題主要考查滑輪組承擔物重繩子股數，滑輪組的繞線方法不同，拉力的方向不同，達到省力程度也不同，繩子股數越多越省力．
（3）會根據力與力臂的關系畫出相應的力臂或作用力，要求作圖規范．