Question

10．根据要求作图：

（1）请在图甲中画出物块在悬浮在水中时受到的浮力F和重力G的示意图．
（2）如图乙所示，画出小球所受细线拉力F_拉及小球对墙壁A的压力F_压的示意图．
（3）如图丙所示，请在杠杆B处画出把物体拉起时的最小拉力F₁和阻力F₂的力臂L₂．

Answer 1

分析 （1）物块在水中受到重力和浮力的作用，由于处于悬浮状态，并且静止，浮力等于重力，二者是一对平衡力．
（2）压力的方向总是垂直于接触面，并且指向接触面；根据压力的作用点在接触面上，确定出压力的作用点，然后过作用点表示压力的方向；
悬挂着的小球受到的拉力，拉力作用点在小球重心，方向沿绳子向上．
（3）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．

解答 解：（1）物块在水中处于悬浮状态，浮力等于重力，即F_浮=G；重力的方向是竖直向下的，浮力的方向是竖直向上的，作用点都在物块的重心上，力的示意图如下：

（2）小球对墙壁的压力的作用点是球与墙壁的接触点，然后过作用点作垂直于墙壁并指向墙里面的压力；拉力的作用点在小球的重心上，方向沿绳子向上，如图所示：

（3）由杠杆的平衡条件可知，当动力臂最长时，动力最小；
由图知O是支点，F₂的方向竖直向下，F₁作用在B点，最长力臂是OB，所以F₁的方向应垂直于OB向上，这样才能保证其力臂是OB；从支点O向力F₂的作用线作垂线段，即为阻力臂l₂．如图所示：

点评 （1）作力的示意图，就是用一个带箭头的线段把力的三要素表示出来，长短表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，作图的关键是力的方向和作用点的确定．
（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．