Question

2．按下列要求作圖．

（1）如圖甲所示，要用向下的力提升重物，請畫出滑輪組繩子的繞法．
（2）如圖乙所示，為節省電能，樓道中的照明燈只有同時滿足“天黑和有人路過樓道”時，才會自動亮．為滿足用戶要求，小強設計出了樓道照明燈的“智能控制電路”，控制電路由“光控開關”和“聲控開關”組成，請按要求完成電路的連接．
（3）如圖丙所示，是為空調室外機設計的支架，支架可以看做杠桿，以O為支點，在支架P孔處拉一根鐵線到墻上固定，要使鐵線受到的拉力最小，請從P孔處畫出鐵線到墻的連線，并畫出鐵線拉力F的力臂L．

Answer 1

分析 （1）根據向下用力的要求先確定繩子的末端，然后順次繞線．
（2）由題意可知，居民樓的樓道里燈泡亮的條件是：①必須是晚上，白天不亮；②必須有人經過，沒人不亮；所以光控開關和聲控開關不能獨立工作，即串聯．
（3）據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據此可解決此題．

解答 解：（1）根據拉力方向向下先確定末端拉力，然后依次繞線，如圖所示：

（2）晚上，天黑光控開關閉合，有人走動發出聲音，聲控開關閉合，燈亮，說明兩個開關不能獨立工作，即兩個開關串聯，再和燈泡串聯．設計電路如下：

（3）在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，由圖示可知，連接OP，即為力臂l，過P點做垂直于OP的作用力F，如圖所示：

點評 （1）此題考查了有關滑輪組的組裝，在繞線時有時根據繩子的末端拉力確定滑輪組的繞線，有時根據承擔物重的繩子段數來確定滑輪組的繞線，遵循奇動偶定的原則．
（2）設計電路時，首先考慮開關和用電器之間的連接，再考慮用電器之間的連接，最后和電源構成通路．
（3）熟練應用杠桿平衡條件、掌握力臂的作法即可正確解題．知道支點與力的作用點的連線為最長的力臂．