Question

13．（1）如圖1所示，用滑輪組提升重物．請在圖中畫出最省力的繞線方法．

（2）如圖2所示中，杠桿OA在力F₁、F₂的作用下處于靜止狀態(tài)，L₂是力F₂的力臂．在圖中畫出力F₁的力臂L₁和力F₂．
（3）如圖3所示，杠桿的N端掛一重物，在M點施加一個最小的動力使杠桿平衡．試畫出這個最小的動力F₁、動力臂L₁和杠桿受到的阻力F₂．

Answer 1

分析 （1）滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動滑輪，段數(shù)越多越省力．
（2）力臂是由支點到力的作用線的距離，而畫力時也可根據(jù)其作用線與力臂垂直這一特點，在已知力臂的情況下，畫出對應(yīng)的力．
（3）力臂是指從支點向力的作用線作垂線，垂線段即為力臂．
根據(jù)公式F₁L₁=F₂L₂可以知道，力和力臂成反比，要想力最小，必須力臂最長，即作用在M點時力F₁最小，力的方向向右下方．

解答 解：（1）從動滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，這就是最省力的繞法．如圖所示：

（2）做力F_l的延長線，過支點O做力F₁作用線的垂線段L₁，則線段L₁為力F₁的力臂；
過力臂L₂的末端，作垂直于L₂的直線，與杠桿OA的交點為力F₂的作用點，方向斜向右上方，如圖所示：

（3）由圖可知，O為支點，重物G對杠桿的拉力為阻力，方向豎直向下，由支點向阻力作用線引垂線即為阻力臂；
OM為動力臂時，動力臂最長，力最小，過M點作出最小動力，方向向右下方，如圖所示：

點評 （1）在滑輪組中，繞過動滑輪的繩子股數(shù)越多會越省力，即F=$\frac{1}{n}$G；
（2）畫力臂的方法是：找到點，找到線（力的作用線），由點向線作垂線即可．我們還可以用口訣來記：一找點（支點），二作線（力的作用線），點向線作垂線．