Question

按照題目要求作圖：
（1）如圖1所示，F₁是作用在抽水機手柄A點處的動力，O為支點．請畫出動力F₁的力臂L₁和阻力F₂的示意圖．
（2）在圖2中用線代表繩子，將兩個滑輪連成省力的滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起．
（3）如圖3所示，輕質杠桿的A點掛一重物G，繩受的拉力為F₂，O為杠桿的支點．請在杠桿的端點B處畫出使杠桿保持靜止的最小的力F_l的示意圖，并作出F₂的力臂L₂．

Answer 1

分析：（1）先確定阻力作用點（即B點），然后過阻力作用點表示阻力的方向（即豎直向上）；力臂的畫法：首先確定支點0；然后延長動力的作用線（用虛線）；再由支點向動力作用線做垂線（用虛線）；用雙箭頭標出L₁．
（2）人用力往下拉繩使重物升起，因此人的動力方向向下，重物運動方向向上，故由兩根繩子承擔物重，繩子固定在定滑輪上．
（3）阻力與阻力臂一定時，由杠桿平衡條件可知，動力臂越大，動力越小，根據圖示確定最大動力臂，然后作出最小的動力；從支點作力的作用線的垂線段，即可作出力的力臂．

解答：解：
（1）阻力作用點在點B，方向豎直向上；動力臂為支點到動力作用線的距離．如圖所示：

（2）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，如下圖所示：

（3）由圖可知，力F₁作用在B點時，力臂L₁最大，此時力F₁最小，力F₁示意圖如圖所示；過支點作力F₂作用線的垂線段，即可做出力臂L₂，如圖所示：

點評：第一問關鍵是掌握杠桿五要素，然后根據杠桿的五要素作出相應的作用力或力臂．
第二問，用繩子連接滑輪組時，可以從定滑輪的下端掛鉤繞滑輪引線，也可以從動滑輪的上端掛勾繞滑輪引線，找出符合題意的即可．
第三問考查了作最小力示意圖及作力臂問題，熟練應用杠桿平衡條件、由圖示確定最大力臂是正確解題的關鍵．