Question

12．按照题目的要求作图：
（1）如图1，渔民用杠杆和滑轮的组合机械起吊鱼网．请画出杠杆OBA所受动力的力臂L₁和阻力F₂的示意图．
（2）请在图2中画出用羊角锤起钉时所用的最小动力F和对应的动力臂L₁
（3）如图3所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线．
（4）我市新增了公交车，在公交车后门的两侧扶手上，各装有一个按钮（相当于一个开关），想要下车的乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光提醒司机．请设计一个符合要求的电路图（已画出指示灯和电源，如图4所示）．

Answer 1

分析 （1）动力的力臂是指由支点到动力作用线的垂直距离，阻力则是阻碍杠杆转动的力，据此来完成作图．
（2）由杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力．连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小．
（3）最省力的绕绳方法即是承担物重的绳子段数最多，先分析出应由3段绳子承担物重，才按照“奇动偶定”的原则确定绕绳方案．
（4）根据“乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光”结合串并联电路特点判断两个开关的连接方式．

解答 解：（1）过O点，做拉线的垂线，图中L₁就是动力的力臂；阻力F₂作用在A点，方向竖直向下，如图所示；

（2）连接OA，即为最长动力臂L₁，过A点画垂直于OA，向右的动力F，如下图所示：

（3）从动滑轮上挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，则F=$\frac{G}{3}$为最省力的绕法，如图所示：

（4）只要按下任何一个按钮，指示灯电灯都会发光，说明这两个开关互不影响，是并联的；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）求最小的力是常见的题型，关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂．
（3）本题主要考查了滑轮组的绕绳方法，应先分析承担物重的绳子的段数，再按一定的要求进行绕绳．
（4）本题考查了两个开关的连接方式的判断，解题时要抓住关键字词“任何一个”判断两开关为并联．