Question

12．作图：
（1）请画出图1中动力F₁的力臂L₁及阻力F₂．
（2）为了使杠杆保持静止，请在图2中A点拖加一个最小动力F的力的示意图．
（3）如图3所示，小明站在地面上，欲用滑轮组提升重物，请画出最合适的绕线方法．

Answer 1

分析 （1）支点为点O，动力力臂为支点O到F₁的作用线的距离，阻力F₂作用点在起子与瓶盖下端的接触点处，方向竖直向下．
（2）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．
（3）由于小明站在地面上，最合适的绕线方法必须是绳子自由端向下拉，可顺次从绳子自由端逆向画出绳子的绕线，并将另一端系在挂钩上．

解答 解：（1）反向延长F₁，过支点O作力F₁的作用线的垂线段，标出力臂符号L₁；瓶盖的阻力阻碍了杠杆的转动，过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，即为阻力F₂．如图所示：

（2）由图可见，连接OB就是最长的动力臂，但题目要求A点拖加一个最小动力，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力F₁，如下图：

（3）绳子自由端从小明的手中绕过定滑轮，向下再绕过动滑轮，最后向上系在定滑轮的挂钩上，如图所示：

点评 （1）本题考查了力的示意图和力臂的画法．作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段．
（2）滑轮绕线掌握基本方法，按基本要求完成绕线，如本题自由端向下拉，绳子股数n=2；若本题中小明不在地面上而要求最省力，则绳子股数n=3，根据“奇动偶定”的原则，绳子系端应从动滑轮挂钩上开始完成绕线．