Question

10．作图题

（1）如图1所示杠杆OBA处于平衡状态，请分别画出F₁的力臂l₁和F₂的力臂l₂．
（2）如图2所示，站在地上的人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．
（3）如图3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．

Answer 1

分析 （1）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．
（2）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．通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法．
（3）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．

解答 解：
（1）反向延长力的作用线，然后过支点O做F₁的垂线段就是F₁的力臂L₁，从O做F₂的垂线段就是F₂的力臂L₂．如图所示：
（2）因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法．如图所示：
（3）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：

点评 （1）作力臂时要找好支点与力的作用线，因为力臂是从支点到力的作用线的距离．
（2）此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力．
（3）此题考查了学生在已知力臂的情况下力的画法，首先掌握力臂的概念，关键是正确判断力的方向．