【題目】(1)一個(gè)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,已知阻力F2的方向,以及動(dòng)力F1的力臂,在圖1中補(bǔ)全F2的力臂以及動(dòng)力F1

(2)畫出使杠桿AB在如圖2所示位置靜止時(shí)所用最小力F的作用點(diǎn)和方向;

(3)在圖3中用線代表繩子,將兩個(gè)滑輪連成省力的滑輪組,要求人用力往下拉繩使重物升起.

【答案】見解析

【解析】

試題分析:(1)已知支點(diǎn)、阻力的方向和動(dòng)力臂,根據(jù)力臂的畫法,過支點(diǎn)作阻力作用線的垂線段,即阻力臂;然后過動(dòng)力臂的末端作垂直于動(dòng)力臂的作用力,即動(dòng)力.

(2)根據(jù)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(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn),所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn),這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂,過力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力.

(3)人用力往下拉繩使重物升起,因此人的動(dòng)力方向向下,重物運(yùn)動(dòng)方向向上,故由兩根繩子承擔(dān)物重,繩子固定在定滑輪上.

解:(1)延長(zhǎng)力F2,過支點(diǎn)O做力F2作用線的垂線段,即為力臂L2;

根據(jù)力和力臂的垂直關(guān)系,過力臂L1的右端,作垂直于力臂L1的直線,與杠桿的交點(diǎn)為力F1的作用點(diǎn),已知阻力F2的方向向下,那么力F1的方向應(yīng)向上,然后標(biāo)出力的方向,作圖如下:

(2)在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn),這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂,過力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力.如圖所示:

(3)人用力往下拉繩使重物升起,說明最后繞過的是定滑輪,按此反向繞線,繩子的起始端系在定滑輪上,如下圖所示:

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