Question

9．根據(jù)題目要求作圖
（1）如圖a所示，用螺絲刀撬釘子，O為支點，畫出動力F的力臂l．
（2）通過圖b滑輪組向上提升重物，請畫出最省力的繞繩方法．
（3）請畫出使木棒在圖c所示位置靜止時作用在端點P的最小作用力F的示意圖及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）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：
（1）最省力時繩子段數(shù)n與滑輪個數(shù)n'的關(guān)系是：n=n'+1；
（2）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）使用杠桿時，若阻力和阻力臂一定時，動力臂越長，越省力；因此解答此題，只需找出使動力臂最大的動力作用點，然后作動力臂的垂線即可．

解答 解：（1）過支點O作出動力F作用線的垂線，即為動力臂L．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）由圖可知，OP作為動力臂時力臂最長，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動力最小，過P點垂直于最長力臂向上的力，即為最小動力，如圖所示：

點評 （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）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數(shù)來承擔動滑輪的拉力，圖中滑輪組由一個動滑輪和一個定滑輪組成，有兩種繞線方法．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）杠桿中的最小動力，可以按照以下幾個步驟進行：
①確定杠桿中的支點和動力作用點的位置；
②連接支點與動力作用點，得到最長的線段；
③經(jīng)過動力作用點做出與該線段垂直的直線；
④根據(jù)杠桿平衡原理，確定出使杠桿平衡的動力方向．