Question

20．按要求作图：
（1）在图甲所示，重10N的物体A静止在斜面上，画出物体所受的重力和它对斜面的压力．
（2）如图，杠杆OA在力F₁、F₂的作用下处于静止状态，L₂是力F₂的力臂．请作出力F₁的力臂L₁和力F₂．
（3）如图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点．请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图．

Answer 1

分析 （1）重力是物体受到的力，因此根据规则物体的重心在物体的几何中心，重力的方向总是竖直向下的，过物体的重心表示出重力的方向即可；
压力是接触面受到的力，因此压力的作用点在接触面上，即物体与接触面的中点；然后根据压力的方向垂直于受力面，并过压力作用点表示出压力的方向即可．
（2）力臂是支点到力的作用线的距离，作图时把握住力和力臂的垂直关系即可做出阻力．
（3）由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂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．

解答 解：（1）过物体重心画带箭头的线段，方向竖直向下，符号为G，大小为10N；
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图．如图所示：

（2）过力臂L₂的右端，作垂直于L₂的直线，与杠杆OA的交点为力F₂的作用点，方向斜向左上方，即为F₂；
作F₁的反向延长线，过支点O作F₁的垂线，即为F₁的力臂L₁，如图所示：

（3）力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可：

点评 （1）本题的关键是确定压力和重力的作用点和方向，并会用力的图示表示力的三要素．注意物体对斜面的压力要小于物体所受重力．
（2）本题考查了力和力臂的作法．当杠杆平衡时，动力和阻力对杠杆的影响是：使杠杆的运动趋势是相反的．
（3）求最小的力是常见的题型，关键是找到最大的动力臂，一般来说，支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂．