Question

4．（1）在如图1中，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来，请画出滑轮组的绕线．
（2）直角轻棒AOB可绕O点自由转动，AB=30cm，0B=40cm，现在C点（在OB的中间）悬挂一重物100N物体，要使0B在雨墙面垂直的位置上保持平衡，则在A点施的力F大小至少为40 N；请在如图2上画出力F的方向．

Answer 1

分析 （1）省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要向下拉物体向上移动，则应从定滑轮开始绕．
（2）如图所示，设在A点需加最小的力为F，并使F的方向垂直于OA，此时力臂最长，用力最少，首先可以根据勾股定理求出AO的长度，然后利用杠杆的平衡条件F•OA=G•OC即可解决问题．

解答 解：（1）要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，如下图所示：

（2）连接AO，即为最长动力臂，阻力的方向向下，因此，要使杠杆平衡，动力的方向应该向上，过A点垂直于AO，沿斜向上的方向画出动力F，如图所示；
OA=$\sqrt{0{B}^{2}+A{B}^{2}}$=$\sqrt{（40cm）^{2}+（30cm）^{2}}$=50cm，
再由杠杆的平衡条件F•OA=G•OC，
得F=$\frac{G×OC}{OA}$=$\frac{100N×20cm}{50cm}$=40N．
故答案为：（1）见解答图；（2）40；见解答图．

点评 （1）绳子的绕线决定滑轮组的使用效果，一般的两股绳子配一个动滑轮，本题要求站在地面匀速提起物体，应再加一定滑轮．
滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定．
（2）此题和物理知识结合起来，要求学生物理知识比较熟练，也要求数学知识比较熟练，这样才能比较好的解决问题．