Question

6．按要求完成作圖：
（1）在圖1中，畫出作用在“開瓶子起子”上F₁的力臂和阻力F₂的示意圖．
（2）在圖2中，畫出使用滑輪組提升重物時(shí)，繩子最省力的繞法．
（3）如圖3所示，用一根硬棒撬起一個(gè)石塊，棒的上端A是動(dòng)力的作用點(diǎn)，若用最小的力撬動(dòng)石塊，請(qǐng)標(biāo)出此時(shí)杠桿的支點(diǎn)O并畫出最小動(dòng)力F．

Answer 1

分析 （1）知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，由支點(diǎn)向力的作用線引垂線，垂線段的長度即為力臂；
掌握動(dòng)力和阻力的概念，在此題中蓋對(duì)起子的力即為阻力．
（2）滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動(dòng)滑輪，段數(shù)越多越省力．
（3）支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，動(dòng)力向下作用時(shí)，杠桿應(yīng)繞小石塊尖端轉(zhuǎn)動(dòng)；
根據(jù)杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情況下，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力將越�。�

解答 解：（1）首先在F₁的方向上做出力F₁的作用線，然后從支點(diǎn)O向F₁的作用線引垂線，垂線段的長度即為力臂L₁．
F₁使起子沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其中蓋對(duì)起子的力阻礙了起子的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以是阻力F₂，方向豎直向下，如下圖所示：

（2）將繩子的一端固定在定滑輪的掛鉤上，然后將繩子繞在滑輪組上．如圖所示：

（3）由圖示可知，當(dāng)杠桿與地面的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)時(shí)，作用在A點(diǎn)的動(dòng)力力臂最大，此時(shí)動(dòng)力最小，力垂直于杠桿向上，支點(diǎn)O與最小作用力F如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題主要考查了力臂的畫法，關(guān)鍵是正確理解掌握力臂的概念，找到支點(diǎn)和力的作用線．
（2）滑輪組最省力的繞繩方法，其實(shí)就是尋找連接動(dòng)滑輪最多的繩子的段數(shù)，明確了這一點(diǎn)，滑輪組的繞法就變得非常簡單．
（3）本題考查杠桿平衡條件的應(yīng)用，在力與力臂乘積一定的情況下，若支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)成為力臂，此時(shí)的力臂最大，使用杠桿最省力．