Question

12．如图甲所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），图乙为单侧钳柄及相连部分示意图．请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂l₁和阻力F₂．由图可以判断“F₁＜F₂（选填“＞”、“＜”或“=”），判断依据是动力臂大于阻力臂．

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）杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）、费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）．

解答 解：由图可见，当用力F₁时，钳子将沿顺时针方向转动，所以阻力方向向下；从支点向动力作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂；延长阻力作用线，从支点向阻力作用线做垂线，垂线段的长度即为阻力臂；如下图所示：

由图可知L₁＞L₂，钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故F₁＜F₂．
故答案为：钢丝钳剪钢丝时的动力臂l₁和阻力F₂见解答图；＜；动力臂大于阻力臂．

点评 此题考查力的示意图的画法、力臂的画法，杠杆的分类，是一道综合性较强的题目，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．