题目内容
1．（1）如图1所示，一个氢气球用绳子系在地面上，在风的作用下静止在空中时的场景，请作出氢气球所受力的示意图（2）如图2所示杠杆OBA处于平衡状态，请分别画出F1的力臂L1和F2的力臂L2．
（3）如图3所示，用滑轮组提升重物用笔画代替绳子在图中画出最省力的绳绕法．
（4）在探究杠杆平衡条件的实验中，如果杠杆右侧高左侧低，则可将左侧的平衡螺母向右调节，使其在水平位置平衡．如图4所示，在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码，在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡．要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿竖直向下方向，此时读数为2N．
分析 （1）首先分析气球受到的力：重力、空气浮力、风的力及绳子的拉力；
确定各个力的方向：重力竖直向下、浮力竖直向上、风力水平向左、绳子拉力沿绳子向下．
（2）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．
（3）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．本题中，要求最省力，属于第二种．
（4）实验前杠杆右侧高左侧低，原因是右侧的力和力臂乘积小于左侧的力和力臂乘积，根据杠杆的平衡条件可知，可将左侧的平衡螺母向右调节，减小左侧的力和力臂乘积，使杠杆在水平位置平衡；
当把支点到作用点的连线作为动力臂（施力方向与连线垂直）时，动力臂最长、最省力（弹簧测力计示数最小）；
知道阻力、阻力臂和动力臂，利用杠杆的平衡条件求动力．
解答 解：（1）根据题意气球受重力、空气浮力、风的力及绳子的拉力几个力的作用，重力竖直向下、浮力竖直向上、风力水平向左、绳子拉力沿绳子向下，如图所示：
（2）支点为O，从O做F1的垂线段就是F1的力臂L1，从O做F2的垂线段就是F2的力臂L2．如图所示：
（3）只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：
（4）杠杆右侧高左侧低，为使杠杆在水平位置平衡，可以将左侧的平衡螺母向右调，或者将右侧的平衡螺母向右调（都向右调）；
当沿竖直向下的方向施力时，动力臂最长，此时最省力，弹簧测力计的示数最小；
由图知，若竖直向下施力，动力臂L1=15cm，
由题知，阻力F2=0.5N×3=1.5N，阻力臂L2=20cm，
杠杆在水平位置平衡，
F1L1=F2L2，
动力：
F1=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{1.5N×20cm}{15cm}$=2N．
故答案为：（1）如图所示；（2）如图所示；（3）如图所示；（4）右；竖直；2．
点评 （1）此题通过画力的示意图，考查了学生对物体的受力分析，同时考查了各力方向的判定，属基础性题目．
（2）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．
名校课堂系列答案
如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是（ ）
| A． | 电源电压为6V | |
| B． | 定值电阻R1的阻值为20Ω | |
| C． | 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～20Ω | |
| D． | 电路消耗的功率变化范围0.8W～3.6W |
如图所示是分别测量定值电阻R1和R2两端电压和通过的电流后得到的U-I关系图线，由图可知，R1小于R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）；当它们并联起来接在3V的电源上，则干路电流为0.9A；如果将它们串联起来接在3V的电源上，则通过R2的电流为0.2A．| A． | 左、右托盘放反了 | B． | 游码没有拨在标尺的零刻线处 | ||
| C． | 横梁上的刀口离槽了 | D． | 平衡螺母质量太小了 |
小强在验证杠杆平衡条件的实验中：