Question

【題目】按題目要求作圖

（1）如圖甲所示的杠桿ABC可繞A點的轉軸轉動，請畫出要使杠桿ABC在圖中位置保持平衡時所需最小力的示意圖．
（2）請在圖乙虛線框內畫出手電筒的電路圖．
（3）人站在地面上用圖丙所示的滑輪組提升重物，請你畫出最省力繞繩方法．

Answer 1

【答案】
（1）解：根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，要使動力最小，則動力臂最長；動力F應作用在C端，連接AC，AC為最長的動力臂；F與AC垂直，又因為物重使杠桿沿順時針轉動，所以F應使杠桿沿逆時針轉動，則F的方向應垂直AC向上．如圖所示：

（2）解：在手電筒中，按鈕相當于開關，燈泡相當于用電器，干電池相當于電源，金屬外殼和彈簧相當于導線，電路圖如圖：

（3）解：從動滑輪上面的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔物重，這是最省力的繞法．如圖所示：

【解析】（1）根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2 ， 要使動力最小，則動力臂需最長；
從支點到力的作用點的距離最長，畫出最長的力臂，根據力臂的概念作出力F的示意圖．（2）手電筒中，按鈕向上推，燈泡發光，向下推，燈泡熄滅，相當于一個開關，干電池做電源，燈泡作為用電器，由金屬外殼和彈簧連接起來．（3）滑輪組的省力情況取決于承擔物重的繩子的段數，也就是看有幾段繩子連著動滑輪，段數越多越省力．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解滑輪組繩子拉力的計算的相關知識，掌握1、根據題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）．