Question

3．（1）如圖1為冰壺比賽情景，作出冰壺在水平光滑冰面勻速直線運動時的受力示意圖．
（2）畫出圖2中作用在“開瓶起子”上阻力F₂和阻力臂的示意圖．
（3）不計滑輪重及摩擦，以最省力方式提起物體，在圖3中畫出繩子的正確繞法．

Answer 1

分析 （1）首先對冰壺進行受力分析，然后按照力的示意圖的畫法畫出各個力；
（2）知道力臂是從支點到力的作用線的距離，由支點向力的作用線引垂線，垂線段的長度即為力臂；
掌握動力和阻力的概念，在此題中蓋對起子的力即為阻力．
（3）當繩子從動滑輪繞起時，承擔拉力的繩子的段數(shù)最多，用起來最省力．在不計滑輪自重及摩擦的情況下，動滑輪和重物由幾股繩子承擔，拉力就是滑輪組提升物重的幾分之一．

解答 解：（1）冰壺在水平光滑冰面勻速直線運動時，不受摩擦力的作用，只受到重力和冰面對它的支持力作用，并且這兩個力是一對平衡力，大小相等，方向相反，作用點都畫在冰壺的重心上，表示力的兩條線段長度要相等．如圖所示：
（2）F₁使起子沿逆時針轉動，其中蓋對起子的力阻礙了起子的轉動，所以是阻力F₂，方向豎直向下，然后反向延長動力F₂的作用線，然后從支點O向F₂的作用線引垂線，垂線段的長度即為阻力臂L₂．如圖所示：
（3）滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的動滑輪，再繞過上面的定滑輪；二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動滑輪．
本題中，要求最省力，屬于第二種．如圖所示：

點評 （1）作力的示意圖，要用一條帶箭頭的線段表示力，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向，起點或終點表示力的作用點，是平衡力的長度要相等．
（2）考查了力臂的畫法，關鍵是正確理解掌握力臂的概念，找到支點和力的作用線．
（3）此題主要考查了滑輪組的組裝，首先要掌握滑輪組的省力情況，判斷出承擔物重的繩子的段數(shù)．