Question

13．按題目要求作圖：

（1）在圖甲中畫出力F的力臂；
（2）在圖乙中作出拔釘子時(shí)施加于A點(diǎn)的最小力F的示意圖；
（3）在圖丙中畫出用最省力提升重物繩子的繞法．

Answer 1

分析 （1）力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離．由支點(diǎn)向力的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂；
（2）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長；
（3）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數(shù)來承擔(dān)動(dòng)滑輪的拉力，圖中滑輪組由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成，有兩種繞線方法．若n為偶數(shù)，繩子固定端在定滑輪上；若n為奇數(shù)，繩子固定端在動(dòng)滑輪上；即：“奇動(dòng)偶定”．

解答 解：
（1）先沿力F的方向作出F的作用線，由支點(diǎn)O向F的作用線做垂線，垂線段的長度為F的力臂L，如圖所示：
（2）要使A點(diǎn)的動(dòng)力最小，需要?jiǎng)恿Ρ圩畲�，力臂OA就是最大的動(dòng)力臂；所以，連接OA，并作OA的垂線，動(dòng)力的方向垂直于OA向右，由此畫出最小力F的示意圖，如圖所示：
（3）n為奇數(shù)時(shí)，承擔(dān)物重的有3段繩子，此時(shí)最省力，根據(jù)“奇動(dòng)偶定”，繩子的固定端在動(dòng)滑輪上面的掛鉤上，如圖所示：
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點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了力臂的作法．理解力臂的概念是關(guān)鍵．
（2）畫出杠桿中最小作用力的關(guān)鍵是找出最長的力臂，一般情況下支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離作為動(dòng)力臂最長．
（3）滑輪組的組裝有兩種方法，從定滑輪繞起或從動(dòng)滑輪繞起．從動(dòng)滑輪開始繞，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)多．