Question

9．（1）一個繞O點轉動的杠桿，已知阻力F₂的方向，以及動力F₁的力臂，在圖1中補全F₂的力臂以及動力F₁．
（2）畫出使杠桿AB在如圖2所示位置靜止時所用最小力F的作用點和方向；
（3）在圖3中用線代表繩子，將兩個滑輪連成省力的滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起．

Answer 1

分析 （1）已知支點、阻力的方向和動力臂，根據(jù)力臂的畫法，過支點作阻力作用線的垂線段，即阻力臂；然后過動力臂的末端作垂直于動力臂的作用力，即動力．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．
（3）人用力往下拉繩使重物升起，因此人的動力方向向下，重物運動方向向上，故由兩根繩子承擔物重，繩子固定在定滑輪上．

解答 解：（1）延長力F₂，過支點O做力F₂作用線的垂線段，即為力臂L₂；
根據(jù)力和力臂的垂直關系，過力臂L₁的右端，作垂直于力臂L₁的直線，與杠桿的交點為力F₁的作用點，已知阻力F₂的方向向下，那么力F₁的方向應向上，然后標出力的方向，作圖如下：

（2）在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．如圖所示：

（3）人用力往下拉繩使重物升起，說明最后繞過的是定滑輪，按此反向繞線，繩子的起始端系在定滑輪上，如下圖所示：

點評 （1）力臂是支點到力的作用線的距離，具體做法是過支點向力的作用線作垂線．
（2）杠桿上的最小力必然對應最大力臂，離杠桿支點最遠的點即力的作用點，兩點的連線就是最長的力臂．
（3）用繩子連接滑輪組時，可以從定滑輪的下端掛鉤繞滑輪引線，也可以從動滑輪的上端掛勾繞滑輪引線，找出符合題意的即可．也可以采用逆繞法連線，人用力往下拉繩使重物升起，可以從人的手向上繞定滑輪引線、連接即可．