Question

（1）如圖1所示的鋼絲鉗，其中A是剪鋼絲處，B為手的用力點，O為轉(zhuǎn)動軸（支點），右圖為單側(cè)鉗柄及相連部分示意圖．請在圖中畫出鋼絲鉗剪鋼絲時的動力臂L₁和阻力F₂．
（2）通過如圖2滑輪組向上提升重物，請畫出最省力的繞繩方法
（3）請在圖3中畫出用此杠桿提升物體時的最小力的示意圖（O為支點）．
（4）如圖4所示，O為杠桿OAB的支點，請畫出物體受到的重力示意圖和杠桿OAB所受拉力F的力臂．

Answer 1

解：（1）找出支點，從O做F₁的垂線段就是F₁的力臂；過A點做豎直向下的阻力F₂；如圖所示：

（2）由圖知：滑輪個數(shù)n'=2，所以繩子段數(shù)n=3，根據(jù)“奇動偶定”的方法，繩子從定滑輪開始繞，每個滑輪只能繞一次，如圖所示：

（3）當力作用在杠桿右上端，與支點和杠桿右上端點連線垂直時，拉力的力臂最大，此時提升物體的力最小，最小力F的示意圖如下圖所示．

（4）物體受到的重力豎直向下，從重力的作用點--重心豎直向下作有向線段，即可作出重力的示意圖，如下圖所示；繩子的拉力是動力，從支點O作繩子的垂線段，即可作出動力的力臂．

分析：（1）力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．
（2）滑輪組最省力問題：最省力時繩子段數(shù)n與滑輪個數(shù)n'的關系是：n=n'+1；若n為偶數(shù)，繩子固定端在定滑輪上；若n為奇數(shù)，繩子固定端在動滑輪上；即：“奇動偶定”．
（3）由杠桿平衡的條件可知，在阻力、阻力臂一定的情況下，動力臂越長，動力越��；
根據(jù)圖示確定最大動力臂，然后作出最小力的示意圖．
（4）物體的重力總是豎直向下的，從重力的作用點，豎直向下作有向線段，即可作出重力的示意圖；
從支點到力的作用線的垂直距離是力的力臂．
點評：本題考查了作力的示意圖、作力的力臂等問題，知道力臂的概念、熟練應用杠桿平衡條件是正確作圖的關鍵；在（4）中，作動力的力臂時，要過支點作繩子的垂線段，要注意支點與F間的距離不是動力臂．