Question

（1）如图1a所示：玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来．请在图中画出此“不倒翁”所受的重力示意图．
（2）在图 1b中画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法

（3）如图2所示是右侧带书柜的办公桌，我们可以把它抽象成一个“杠杆”．现在要用一个最小的力将这张办公桌的一端稍抬离地面．请画出这个力F和这个力的力臂L，并用“O”标明这个“杠杆”的支点．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据力的示意图的定义，将“不倒翁”所受重力的大小、方向、作用点表示出来即可．
（2）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．
（3）根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长．
解答：解：（1）重力的方向是竖直向下的，所受重力如图所示：

（2）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．

（3）题意知，右侧书柜中装满了书，所以书柜的重心偏右，施加的动力应该在左侧，所以要使最小的力抬起书柜一端，动力作用点在左上角A点，支点在右下角．连接O与书柜的左上角A点就是最长的动力臂．力和力臂如下图：

点评：本题考查了重力示意图和滑轮组的组装与设计以及杠杆中的最小力问题，知道重力的分析始终竖直向下、滑轮组最省力时绳子的有效股数最大、杠杆最省力时动力臂最长是关键．