Question

（1）用滑轮组拉出陷人泥中的汽车．在图1中画出最省力的绳子绕法．
（2）画出图2中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂．
（3）画出使杠杆AB在图3所示位置静止时，所用最小力F的作用点和方向．

Answer 1

解：（1）只有一个动滑轮，要求最省力，将绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮．如下图所示：
（2）羊角锤绕O点转动，O为支点．
羊角锤起钉子时，钉子和木头之间的摩擦力是阻力F₂．
从支点O向F₂的作用线做垂线，是阻力臂L₂．
手握羊角锤的力是动力F₁．从支点O向F₁的作用线做垂线，是阻力臂L₁．如图所示：
（3）在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，最省力，即动力臂最长，由图知OB比OA长，所以OB做动力臂最长，过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F的方向，如下图所示：
分析：（1）要解决此题，需要知道滑轮组的绕线方法．可以从定滑轮或动滑轮绕起．要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担物重，更省力．
（2）杠杆的五个要素：支点：杠杆绕着转动的点．
动力：使杠杆转动的力．动力臂：从支点到动力作用线的距离．
阻力：阻碍杠杆转动的力．阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．
（3）使用杠杆时，若阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此解答此题，只需找出使动力臂最大的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可．
点评：第一问画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过左边定滑轮，再绕过动滑轮．
第二问画力臂的方法：首先确定支点、动力、阻力．然后用虚线画出动力和阻力的作用线，再做出支点力的作用线的距离，最后标出动力臂和阻力臂．
第三问既考查了力臂的画法，也考查了最小力的确定．根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力．