Question

3．（1）在甲图中作出力F₁和F₂的力臂．
（2）小明站在地面上用一个滑轮组提升重物，试在乙图中画出绕线的方法．
（3）如图丙所示，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．（注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线）

Answer 1

分析 （1）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线；用虚线做支点到动力作用线和阻力作用线的垂线．
（2）省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果．要使绳子向下拉动则应从定滑轮开始绕线．
（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）由图可知：O为支点；根据力臂定义，从支点向F₁和F₂的作用线分别做垂线即可作出两个力的力臂，如图：
（2）要站在地面上用一个滑轮组提升重物，则从定滑轮绕线，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．
如下图所示：

点评 （1）本题考查了力臂的作法，关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段．
（2）滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定．
（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．