Question

20．（1）圖1中O為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出杠桿的動(dòng)力臂和所受阻力的示意圖．
（2）如圖2，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請(qǐng)畫出最省力的繞線方法．
（3）如圖3所示，為了讓杠桿靜止在圖中位置，請(qǐng)畫出在A點(diǎn)所施加的最小動(dòng)力F及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）明確圖中杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力以及阻力是畫圖的關(guān)鍵．力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離．示意圖表示出力的三要素；
（2）首先要會(huì)組裝滑輪組．知道承擔(dān)物重的繩子段數(shù)越多越省力．在此題中，人在地面用力，所以拉力方向下；
（3）由杠桿平衡的條件知，當(dāng)阻力與阻力的力臂的積為定值時(shí)，動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力是最小的，此時(shí)的動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力的作用點(diǎn)的距離．

解答 解：
（1）在圖中，動(dòng)力指的是作用在杠桿上的力，過支點(diǎn)O作動(dòng)力作用線的垂線段；過B點(diǎn)做豎直向下的阻力．如圖所示：
（2）要使滑輪組最省力，需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動(dòng)滑輪繞起，如圖所示：
（3）動(dòng)力F最小時(shí)，其力臂最長(zhǎng)，即為從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離為力臂L；
力和力臂是垂直關(guān)系，故在A點(diǎn)做力臂L的垂線，方向向上，即為最小動(dòng)力F．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）考查了力的示意圖和力臂的畫法．畫力臂關(guān)鍵是要作出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段；
（2）考查了滑輪組的組裝．滑輪組的組裝有兩種方法，從定滑輪繞起或從動(dòng)滑輪繞起．從動(dòng)滑輪開始繞，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)多；
（3）考查了最小動(dòng)力和力臂的作法．作力臂關(guān)鍵是要畫出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段．要知道力和力臂成反比的關(guān)系．