Question

作圖
（1）在圖1中畫出力F₁的力臂和力臂L₂對應的力F₂．
（2）如圖2所示，為了讓杠桿靜止在圖中位置，請畫出在A點所施加的最小動力F及其力臂L．
（3）請在圖3中畫出動力F₁的力臂以及作用于B點的阻力F₂的示意圖
（4）如圖4，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請畫出最省力的繞線方法．

Answer 1

分析：（1）已知動力F₁，根據力臂的畫法，先確定支點，再過支點作動力作用線的垂線段，即可畫出動力臂；已知阻力臂L₂，根據力臂的畫法，畫出阻力的作用線，根據F₁的方向和支點位置，確定F₂的方向．
（2）由杠桿平衡的條件知，當阻力與阻力的力臂的積為定值時，動力臂最大時，動力是最小的，此時的動力臂是支點到動力的作用點的距離．
（3）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）；已知支點和動力的方向，過支點作力的作用線的垂線段（即力臂）．
（4）要會組裝滑輪組．知道承擔物重的繩子段數越多越省力．在此題中，人在地面用力，所以拉力方向下．

解答：解：
（1）過支點做力F₁作用線的垂線段，再標出垂直符號和力臂符號L₁；已知力臂L₂，它與力F₂的作用線垂直，方向斜向下，如圖1所示：
（2）動力F最小時，其力臂最長，即為從支點到動力作用點的距離為力臂L；力和力臂是垂直關系，故在A點做力臂L的垂線，方向向上，即為最小動力F，如圖2所示：
（3）過B點作豎直向上的力（即阻力F₂）；過支點O作垂直于動力作用線的垂線段（即動力臂L₁），如圖3所示
（4）要使滑輪組最省力，需要承擔物重的繩子段數最多，所以要從動滑輪繞起．如圖4所示：

點評：（1）考查了力和力臂的作法．當杠桿平衡時，動力和阻力對杠桿的影響是：使杠桿的運動趨勢是相反的．
（2）考查了最小動力和力臂的作法．作力臂關鍵是要畫出支點到力的作用線的垂線段．要知道力和力臂成反比的關系．
（3）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，并且作圖要求規范．
（4）考查了滑輪組的組裝．滑輪組的組裝有兩種方法，從定滑輪繞起或從動滑輪繞起．從動滑輪開始繞，承擔物重的繩子段數多．