Question

按要求作出下列各图：
（1）如图1所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在力F的作用下杠杆在水平位置静止，l为F的力臂，请作出力F的示意图．
（2）如图2所示，轻质杠杆AOB处于静止状态，作出作用在A点的最小力F和力臂l．
（3）如图3所示，用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法．

Answer 1

分析：（1）根据力臂的概念做出相关的力，并确定力的方向；力臂是从支点到力的作用线的距离．
（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，根据图示确定最大动力臂，然后作出力与力臂．
（3）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．本题中，要求最省力，属于第二种．

解答：解：（1）做出力臂L的垂线，与杠杆相交于一点，即F的作用点，由于G使杠杆沿顺时针方向转动，所以F方向应使杠杆沿逆时针方向转动，如图所示：
（2）由图示可知，线段OA是最大的动力臂l，此时力F最小，过A点作线段OA的垂线即可作出动力F，力与力臂如图所示．
（3）只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：

点评：支点到力的作用线的距离是力臂，掌握力臂的作法、熟练应用杠杆平衡条件即可正确解题．本题还考查画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮．