Question

4．（1）在如圖1中，一個站在地面上的工人利用滑輪組將重物G提起來，請畫出滑輪組的繞線．
（2）直角輕棒AOB可繞O點自由轉(zhuǎn)動，AB=30cm，0B=40cm，現(xiàn)在C點（在OB的中間）懸掛一重物100N物體，要使0B在雨墻面垂直的位置上保持平衡，則在A點施的力F大小至少為40 N；請在如圖2上畫出力F的方向．

Answer 1

分析 （1）省力多少和繩子的繞法，決定滑輪組的使用效果，要向下拉物體向上移動，則應(yīng)從定滑輪開始繞．
（2）如圖所示，設(shè)在A點需加最小的力為F，并使F的方向垂直于OA，此時力臂最長，用力最少，首先可以根據(jù)勾股定理求出AO的長度，然后利用杠桿的平衡條件F•OA=G•OC即可解決問題．

解答 解：（1）要使該滑輪組向下用力物體向上運動，應(yīng)從定滑輪開始繞，如下圖所示：

（2）連接AO，即為最長動力臂，阻力的方向向下，因此，要使杠桿平衡，動力的方向應(yīng)該向上，過A點垂直于AO，沿斜向上的方向畫出動力F，如圖所示；
OA=$\sqrt{0{B}^{2}+A{B}^{2}}$=$\sqrt{（40cm）^{2}+（30cm）^{2}}$=50cm，
再由杠桿的平衡條件F•OA=G•OC，
得F=$\frac{G×OC}{OA}$=$\frac{100N×20cm}{50cm}$=40N．
故答案為：（1）見解答圖；（2）40；見解答圖．

點評 （1）繩子的繞線決定滑輪組的使用效果，一般的兩股繩子配一個動滑輪，本題要求站在地面勻速提起物體，應(yīng)再加一定滑輪．
滑輪組設(shè)計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數(shù)減一定，變向加一定．
（2）此題和物理知識結(jié)合起來，要求學(xué)生物理知識比較熟練，也要求數(shù)學(xué)知識比較熟練，這樣才能比較好的解決問題．