Question

10．（1）請(qǐng)?jiān)趫D1中畫(huà)出動(dòng)力F₁的力臂l₁及B點(diǎn)所受的阻力F₂．
（2）圖2中曲桿AOBC自重不計(jì)，O為支點(diǎn)，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲桿在圖示位置平衡，請(qǐng)作出最小的力F的示意圖及其力臂L．
（3）用滑輪組將陷在泥中汽車(chē)?yán)�出�?lái)，試在圖3中畫(huà)出最省力的繞繩方法

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握力臂的概念及畫(huà)法．知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，從支點(diǎn)向動(dòng)力作用線(xiàn)和阻力作用線(xiàn)引垂線(xiàn)段，線(xiàn)段的長(zhǎng)度即為動(dòng)力臂和阻力臂．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件，在阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力，當(dāng)動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力最�。�
（3）要解決此題，需要知道滑輪組的繞線(xiàn)方法．可以從定滑輪或動(dòng)滑輪繞起．要知道從動(dòng)滑輪繞起比從定滑輪繞起多中間一根繞線(xiàn)承擔(dān)物重，更省力．

解答 解：（1）阻力F₂作用在點(diǎn)B，方向向下；從支點(diǎn)向F₁的作用線(xiàn)做垂線(xiàn)，垂線(xiàn)段的長(zhǎng)度為動(dòng)力臂L₁．如下圖：

（2）因?yàn)樵谧枇�和阻力臂一定時(shí)，當(dāng)動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力最�。甇為支點(diǎn)，OB=30cm，BC=40cm，根據(jù)勾股定理求得OC=50cm，又AO=60cm，當(dāng)動(dòng)力作用在A點(diǎn)，動(dòng)力臂可以是AO=60cm，當(dāng)動(dòng)力作用在C點(diǎn)，動(dòng)力臂可以是OC=50cm，所以最小力應(yīng)作用在A點(diǎn)，與OA垂直即力臂是OA，故最小的力F的示意圖及其力臂L，如圖所示：

（3）只有一個(gè)動(dòng)滑輪，要求最省力，繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，然后繞過(guò)左邊的定滑輪，再繞過(guò)動(dòng)滑輪．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）掌握杠桿的五個(gè)要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂．會(huì)根據(jù)支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力畫(huà)出動(dòng)力臂和阻力臂；或根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂畫(huà)出動(dòng)力和阻力．
（2）杠桿中的最小動(dòng)力，可以按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：
①確定杠桿中的支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的位置；
②連接支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)，得到最長(zhǎng)的線(xiàn)段；
③經(jīng)過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)做出與該線(xiàn)段垂直的直線(xiàn)；
④根據(jù)杠桿平衡原理，確定出使杠桿平衡的動(dòng)力方向．
（3）最省力的滑輪組繞繩方法：繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，繞過(guò)定滑輪，再繞過(guò)動(dòng)滑輪．