Question

按照題目要求作圖：
（1）杠桿在我國古代就有了許多巧妙的應用，護城河上安裝使用的吊橋就是一個杠桿，如圖a所示，橋的重心在橋的中心，請在圖中畫出動力臂l₁和阻力F₂．
（2）如圖b所示，畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖（要求保留作圖痕跡）
（3）如圖c所示，利用一根繩子和兩個滑輪提起物體G，畫出最省力的繞線．
（4）在圖d所示電路的兩個虛線框內分別填入電源或開關的符號．并滿足閉合任意一個開關都能使小燈泡L發光．

Answer 1

分析：（1）先確定支點位置，然后過支點作動力的作用線的垂線段即為動力臂；確定阻力作用點，然后過作用點表示阻力的方向．
（2）此題是求杠桿最小力的問題，已知點O是動力作用點，那么只需找出最長動力臂即可，可根據這個思路進行求解．
（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．
（4）可以將開關或電源分別放入空缺處，兩種情況分別試驗，看是否符合題意．

解答：解：（1）O點為支點，過支點O作垂直于動力作用線的垂線段（即動力臂L₁）．阻力作用點為AO的中點，然后過作用點作豎直向下的力（即阻力F₂）；如圖所示：
（2）O為支點，所以力作用在杠桿的最右端，并且力臂是支點O到杠桿最右端的距離時，力臂最長，此時的力最小．確定出力臂然后做力臂的垂線即為力F．如下圖：
（3）從動滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔物重，這就是最省力的繞法．如圖所示：
（4）若將電源放在上方的空缺處，則當開關閉合時便會造成短路現象，燈不會發光．若將開關放入上方，電源放入下方，則兩個開關并聯，閉合任何一個開關都可以使燈發光．

點評：此題考查了力臂的畫法，杠桿中最小力的問題，滑輪組的設計與組裝，電路圖的設計等，是一道綜合性較強的題目．