Question

4．请按题目要求作答：

（1）如图1，通过滑轮组向下用力提升物体，请画出滑轮组的绕线．
（2）如图2，图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）．关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F₂是液压杆作用在A点的阻力．请在图乙中画出：①阻力臂l₂；②在B点关上后备箱盖的最小动力F₁．
（3）用两个相同的加热器同时给质量和初温均相等的水和煤油加热，水的温度随时间的变化关系如图3所示，已知煤油的比热容是水的一半，且加热过程中物态不变，请在图3中画出给煤油加热后温度随时间变化的关系图象．

Answer 1

分析 （1）滑轮组可以从动滑轮绕起，也可以从定滑轮绕起，不同的绕法，省力情况也不同；绳子自由端的拉力向下，滑轮组要从定滑轮绕起．
（2）要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离．由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂．先确定最长的力臂，即离支点与力的作用点的连线；然后过动力作用点做垂直于杠杆的作用力即可．
（3）可以采用控制变量法分析，具体做法在时间一定时，再利用热量的计算公式分析即可．

解答 解：（1）用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，通过滑轮组向下用力提升物体，说明绳子自由端的拉力方向向下，所以绳子由定滑轮开始绕起，然后依次绕线，如图所示：

（2）动力最小，即动力臂最长，从支点到动力作用点的距离作为动力臂最长，也就是最省力，即OB作为动力臂最省力，阻力方向向上，因此动力方向向下，
阻力臂为支点到阻力作用线的距离，如下图所示：

（3）在某一定时间时，利用热量的计算公式Q=cm△t 分析可知，煤油的比热容越小，温度的变化量越大，水的比热容大，温度的变化量越小，如图所示：

点评 （1）此题考查了有关滑轮组的组装，在绕线时有时根据绳子的末端拉力确定滑轮组的绕线，有时根据承担物重的绳子段数来确定滑轮组的绕线，遵循奇动偶定的原则．
（2）本题考查了最小力问题，最小力问题转化成最大力臂问题是解决问题的关键．
（3）本题采用了控制变量法，这是一种常用的一种分析问题和探究物理问题的方法．