Question

17．（1）请在图1中画出动力F₁的力臂l₁及B点所受的阻力F₂．
（2）图2中曲杆AOBC自重不计，B为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂L．
（3）请在图中用笔画线，画出用滑轮组提升重物最省力的绕法．

Answer 1

分析 （1）力臂是从支点到力的作用线的距离，从支点向动力作用线和阻力作用线引垂线段，线段的长度即为动力臂和阻力臂；
（2）根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，由此分析解答．
（3）读图可知，使拉力为物体重的$\frac{1}{3}$时最省力，说明用三段绳子承担物重，因此，在画图时采用下结法，依次绕过每一只滑轮，连完后并进行进一步的确认．

解答 解：（1）阻力F₂作用在点B，方向向下；从支点向F₁的作用线做垂线，垂线段的长度为动力臂L₁．如下图：
（2）根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，因为OB=40cm，BC=30cm，所以OC=50cm，而OA=60cm，AB=$\sqrt{A{O}^{2}+O{B}^{2}}$=$\sqrt{（60cm）^{2}+（40cm）^{2}}$=10cm，
故AB的力臂最长，所以过A点作AB的垂线，如图所示：
（3）根据题意，使拉力为物体重的$\frac{1}{3}$时最省力，所以滑轮组由3段绳子承担物重．需要由动滑轮绕起，滑轮组绕法如图所示：

点评 （1）掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；会根据支点、动力和阻力画出动力臂和阻力臂；或根据动力臂和阻力臂画出动力和阻力．
（2）会根据杠杆的平衡条件分析最小力．
（3）此题主要考查了滑轮组的组装，首先要掌握滑轮组的省力情况，判断出承担物重的绳子的段数．本题需要注意的是要选准连线的起始点，再依次绕绳，最后别忘了进一步确认．