Question

3．按題目要求作圖：
（1）畫出圖甲中靜止在斜面上的物體所受重力和物體對(duì)斜面壓力的示意圖；
（2）請(qǐng)畫出圖乙中潛水艇上浮時(shí)所受重力和浮力的示意圖．（小黑點(diǎn)O表示潛水艇的重心）．
（3）如圖丙是用開瓶扳手打開瓶蓋的示意圖．O為支點(diǎn)，畫出動(dòng)力F₁的力臂l₁和阻力F₂的示意圖．
（4）用一個(gè)動(dòng)滑輪勻速提升重物，若把動(dòng)滑輪看作是變形的杠桿，請(qǐng)?jiān)趫D丁中標(biāo)出支點(diǎn)O和動(dòng)力臂l．

Answer 1

分析 （1）重力是物體受到的力，因此根據(jù)規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，重力的方向總是豎直向下的，過物體的重心表示出重力的方向即可；
壓力是接觸面受到的力，因此壓力的作用點(diǎn)在接觸面上，即物體與接觸面的中點(diǎn)；然后根據(jù)壓力的方向垂直于受力面，并過壓力作用點(diǎn)表示出壓力的方向即可．（2）潛水艇在水中受重力與浮力的作用，要使?jié)撍�艇上浮則浮力應(yīng)大于重力，據(jù)此畫出重力和浮力的示意圖．
（3）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．
（4）動(dòng)滑輪的本質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿，使用時(shí)可以省一半的力，但是不能改變力的方向．

解答 解：
（1）過物體重心畫帶箭頭的線段，方向豎直向下，符號(hào)為G；
在斜面上選取物體與接觸面的中點(diǎn)為壓力的作用點(diǎn)，過壓力作用點(diǎn)畫垂直于斜面、帶箭頭的線段，符號(hào)為F；如圖所示：
（2）潛水艇受到的重力豎直向下，而浮力豎直向上，且浮力應(yīng)大于重力，如圖所示：
（3）過支點(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：
（4）動(dòng)滑輪的支點(diǎn)O在繩子與邊框的接觸點(diǎn)上，動(dòng)力F為繩子的拉力，方向向上，過支點(diǎn)O向動(dòng)力作用線畫垂線，就得到動(dòng)力臂L，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）力的示意圖：用一個(gè)帶箭頭的線段表示力的三要素，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向．
畫力的示意圖，首先要對(duì)物體進(jìn)行受力分析，看物體受幾個(gè)力，要先分析力的大小、方向和作用點(diǎn)，再按照畫圖的要求畫出各個(gè)力．
畫力的示意圖的一般步驟為：一畫簡圖二定點(diǎn)，三畫線，四畫尖，五把力的符號(hào)標(biāo)尖邊．按照這個(gè)作圖步驟，很容易能夠畫出指定力的示意圖．
（2）力臂的概念：力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離；
力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點(diǎn)．②確定力的作用點(diǎn)和力的方向，畫出力的作用線．③從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂．