Question

按照题目要求作图：
（1）用夹子夹住物体时（如图1），画出动力臂和对应的阻力的示意图．
（2）标出图2中滑轮的支点O，并标出动力臂
（3）用黑点标出如图3所示的瓶盖扳手的支点，并在图中A、B、C、D四点中选择合适的点施力，使沿竖直方向开启瓶盖所用的力最小．画出所用的最小的力的示意图．
（4）在图4上画出滑轮组最省力的绕线方式．

Answer 1

分析：（1）杠杆的动力和阻力都是作用在杠杆上，都是杠杆受到的力；力臂是支点到力的作用线的垂直距离．
（2）使用动滑轮能省一半的力，但不能改变力的方向，其本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆．
（3）利用杠杆的平衡条件（F₁l₁=F₂l₂）分析动力的变化．
（4）首先要会组装滑轮组．知道承担物重的绳子段数越多越省力．在此题中，画出滑轮组最省力的绕线方式，所以要从动滑轮绕起．

解答：解：（1）阻力的作用点在与物体的接触点处，方向向上；动力臂是从支点到动力的作用线的距离，作出从支点到动力作用线的垂线段即可．
（2）动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F₁为绳子的拉力，方向向上，阻力F₂为动滑轮和提升物体重力的和，方向竖直向下；过支点O分别向动力作用线和阻力作用线画垂线，就得到动力臂L₁和阻力臂L₂．如图所示：
（3）由杠杆的平衡条件（F₁l₁=F₂l₂）可知，沿竖直方向用力开启瓶盖，在图中D点用力最小．
（4）要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起．

点评：本题考查了力的示意图和力臂的作法，滑轮组的组装，杠杆中最小力的问题等知识点，考查学生对概念的理解和应用能力．