Question

（1）用滑輪組拉出陷人泥中的汽車．在圖1中畫出最省力的繩子繞法．
（2）畫出圖2中杠桿的支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂．
（3）畫出使杠桿AB在圖3所示位置靜止時，所用最小力F的作用點和方向．

Answer 1

解：（1）只有一個動滑輪，要求最省力，將繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，然后繞過左邊的定滑輪，再繞過動滑輪．如下圖所示：
（2）羊角錘繞O點轉動，O為支點．
羊角錘起釘子時，釘子和木頭之間的摩擦力是阻力F₂．
從支點O向F₂的作用線做垂線，是阻力臂L₂．
手握羊角錘的力是動力F₁．從支點O向F₁的作用線做垂線，是阻力臂L₁．如圖所示：
（3）在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，最省力，即動力臂最長，由圖知OB比OA長，所以OB做動力臂最長，過B點與OB垂直向上作垂線就得到動力F的方向，如下圖所示：
分析：（1）要解決此題，需要知道滑輪組的繞線方法．可以從定滑輪或動滑輪繞起．要知道從動滑輪繞起比從定滑輪繞起多中間一根繞線承擔物重，更省力．
（2）杠桿的五個要素：支點：杠桿繞著轉動的點．
動力：使杠桿轉動的力．動力臂：從支點到動力作用線的距離．
阻力：阻礙杠桿轉動的力．阻力臂：從支點到阻力作用線的距離．
（3）使用杠桿時，若阻力和阻力臂一定時，動力臂越長，越省力；因此解答此題，只需找出使動力臂最大的動力作用點，然后作動力臂的垂線即可．
點評：第一問畫最省力的繞繩方法：繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過左邊定滑輪，再繞過動滑輪．
第二問畫力臂的方法：首先確定支點、動力、阻力．然后用虛線畫出動力和阻力的作用線，再做出支點力的作用線的距離，最后標出動力臂和阻力臂．
第三問既考查了力臂的畫法，也考查了最小力的確定．根據杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．