Question

按照題目要求作圖

（1）用圖1的滑輪組提升重物，請(qǐng)畫出最省力的繞繩方法．
（2）如圖2是用開瓶扳手打開瓶蓋的示意圖．O為支點(diǎn)，畫出動(dòng)力F的力臂l₁和阻力F₂的示意圖．
（3）火車在兩節(jié)車廂之間有兩間廁所，只有當(dāng)兩間廁所的門都關(guān)上時(shí)（每扇門相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)），車廂中指示牌內(nèi)的指示燈才會(huì)發(fā)光，指示牌就會(huì)顯示“廁所有人”字樣，提醒旅客兩間廁所內(nèi)都有人．請(qǐng)你把圖3中的各元件符號(hào)連接成符合上述設(shè)計(jì)要求的電路圖．

Answer 1

解：（1）只有一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪，要求最省力，繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，繞過(guò)上面的定滑輪，再繞過(guò)動(dòng)滑輪，如下圖所示：

（2）過(guò)支點(diǎn)O作力F₁的作用線的垂線段，標(biāo)出力臂符號(hào)L₁；瓶蓋的阻力是阻礙了杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，過(guò)阻力作用點(diǎn)沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，即為阻力F₂．如圖所示：

（3）兩開關(guān)串聯(lián)再和指示燈串聯(lián)，電路圖如圖：

分析：（1）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(guò)下面的動(dòng)滑輪，再繞過(guò)上面的定滑輪；二是繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，繞過(guò)定滑輪，然后再繞過(guò)動(dòng)滑輪．本題中，要求最省力，屬于第二種；
（2）支點(diǎn)為點(diǎn)O，動(dòng)力力臂為支點(diǎn)O到F₁的作用線的距離，阻力F₂作用點(diǎn)在起子與瓶蓋下端的接觸點(diǎn)處，方向豎直向下．
（3）由題意可知，兩扇門也就是兩只開關(guān)同時(shí)控制一個(gè)電路，顯然只有采用兩開關(guān)和指示燈串聯(lián)才能夠達(dá)到目的．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了滑輪組的繞法、電路圖的設(shè)計(jì)方法、杠桿力臂的畫法等知識(shí)，知識(shí)點(diǎn)多，屬于難題．