Question

6．按要求完成作图：
（1）在图1中，画出作用在“开瓶子起子”上F₁的力臂和阻力F₂的示意图．
（2）在图2中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法．
（3）如图3所示，用一根硬棒撬起一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若用最小的力撬动石块，请标出此时杠杆的支点O并画出最小动力F．

Answer 1

分析 （1）知道力臂是从支点到力的作用线的距离，由支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂；
掌握动力和阻力的概念，在此题中盖对起子的力即为阻力．
（2）滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力．
（3）支点是杠杆绕着转动的固定点，动力向下作用时，杠杆应绕小石块尖端转动；
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小．

解答 解：（1）首先在F₁的方向上做出力F₁的作用线，然后从支点O向F₁的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂L₁．
F₁使起子沿逆时针转动，其中盖对起子的力阻碍了起子的转动，所以是阻力F₂，方向竖直向下，如下图所示：

（2）将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后将绳子绕在滑轮组上．如图所示：

（3）由图示可知，当杠杆与地面的接触点为支点时，作用在A点的动力力臂最大，此时动力最小，力垂直于杠杆向上，支点O与最小作用力F如图所示：

点评 （1）本题主要考查了力臂的画法，关键是正确理解掌握力臂的概念，找到支点和力的作用线．
（2）滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数，明确了这一点，滑轮组的绕法就变得非常简单．
（3）本题考查杠杆平衡条件的应用，在力与力臂乘积一定的情况下，若支点与力的作用点成为力臂，此时的力臂最大，使用杠杆最省力．