Question

11．如图所示，一把茶壶放在水平桌面上，
（1）请画出茶壶所受的重力G的示意图．
（2）如图所示的茶壶在倒茶时相当于一个杠杆，现以O为支点，在A点处提壶耳向杯中倒水，请画出作用在A点的最小的动力F 及其对应的力臂l．
（3）茶壶是根据连通器原理制造的：茶壶受到的一对平衡力分别是重力和支持力．

Answer 1

分析 （1）根据重力的方向是竖直向下的，过重心做竖直向下的力即可．

（2）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F₁L₁=F₂L₂），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小．
（3）上端开口，底部连通的容器叫连通器．
二力平衡的条件：大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上．缺一不可．

解答 解：（1）重力的方向是竖直向下的，过重心画一个带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：
（2）由杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在最O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向垂直于力臂向上，如下图所示：

（3）茶壶是根据连通器原理制造的；茶壶受到的重力和支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、并且作用于茶壶上．是一对平衡力．
故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图；（3）连通器；重；支持．

点评 此题以常见的茶壶为载体，考查了力的示意图的画法、力臂的画法、连通器原理、二力平衡条件及其应用，是一道综合性很强题目，但难度不大，掌握基础知识即可正确解题．