Question

1．
（1）如图A所示，杠杆OA在力F₁、F₂的作用下处于静止状态，l₂是力F₂的力臂，在图中画出F₁的力臂和阻力F₂．
（2）如图B所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力的示意图．
（3）如图C所示，用滑轮组提升重物．请在图中画出最省力的绕线方法．

Answer 1

分析 （1）力臂是由支点到力的作用线的距离，而画力时也可根据其作用线与力臂垂直这一特点，在已知力臂的情况下，画出对应的力．
根据力臂是指从支点到力的作用线的距离画出力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，要使动力最小，则动力臂需最长；
从支点到力的作用点的距离最长，画出最长的力臂，根据力臂的概念作出力F的示意图．
（3）滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力．

解答 解：（1）过力臂L₂的末端，作垂直于L₂的直线，与杠杆OA的交点为力F₂的作用点，方向斜向右上方；
反向延长力F₁的作用线，从支点向力的作用线引垂线段，垂线段的长即为力臂L₁，如图所示：

（2）由题意知，最长的力臂为AC，连接AC，则F与AC垂直，又因为G使杠杆沿顺时针转动，所以F应使杠杆沿逆时针转动，因此F方向应垂直AC向上．如图所示：

（3）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法．如图所示：

点评 （1）本题考查了力的示意图作法和力臂的画法．当杠杆平衡时，动力和阻力对杠杆的影响是：使杠杆的运动趋势是相反的．
（2）此题考查了杠杆中的最小力问题，根据杠杆的平衡条件，关键是确定最长的力臂即从支点到力的作用点之间的距离．
（3）在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F=$\frac{1}{n}$G．