Question

12．（1）如图1所示，为用核桃钳夹核桃时的情景，此时核桃钳可视为两根杠杆．请在图中画出作用在上面的动力F的力臂l和阻力F₂的示意图．
（2）图2中，为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F₁的示意图．
（3）用如图3所示的滑轮组提升重物，请用笔画线组装成最省力的滑轮组．

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）力臂是支点到力的作用线的距离．由杠杆的平衡条件可知，当杠杆平衡时，力臂最长，力最小．
（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．
通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法．

解答 解：（1）支点在O处，从O作动力F₁作用线作垂线，支点到垂足的距离就是动力臂L₁；
动力向下方运动，阻力的方向和动力的运动方向相反，所以阻力的方向向上方，画出阻力F₂．如图所示：

（2）由图知O是支点，F₁作用在A点，最长力臂是OA，所以F₁的方向要与OA垂直，这样才能保证其力臂是OA．如图所示：

（3）由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，最多能绕出由3段绳子承担物重，如图所示：

点评 （1）画杠杆示意图时要掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂．力臂为支点到力的作用线的距离．在理解力臂的基础上，找准支点是画力臂的关键．
（2）力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线．注意最小力的判断：当杠杆平衡时，力臂最长的力就是最小力．
（3）此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力．