Question

按照題目要求作圖：
（1）如圖甲氣球在空中沿虛線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)畫(huà)出氣球的受力示意圖．
（2）如圖乙所示，請(qǐng)畫(huà)出重物的力臂，并在B點(diǎn)畫(huà)出最省力的方向．
（3）如圖丙所示，一鐵塊放在水平地面上，請(qǐng)畫(huà)出當(dāng)條形磁鐵靠近鐵塊時(shí)，鐵塊所受摩擦力的示意圖．（圖中已標(biāo)出摩擦力的作用點(diǎn)）
（4）畫(huà)出圖丁中滑輪組提升重物時(shí)最省力的繞法．

Answer 1

分析：（1）不計(jì)空氣阻力，空中飛行的物體只受重力作用；但是氣球做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此還受到浮力作用，然后根據(jù)重力的方向是豎直向下的，浮力的方向是豎直向上的畫(huà)出這兩個(gè)力．
（2）要掌握力臂的概念，知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離．利用杠桿的平衡條件分析作用力的大�。�
（3）摩擦力的作用點(diǎn)在接觸面上（已給出），那么關(guān)鍵是確定摩擦力的方向；摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那么要得到摩擦力的方向就必須分析出鐵塊的運(yùn)動(dòng)方向；由于磁鐵具有吸引磁性材料的性質(zhì)，因此鐵塊在磁鐵吸引力的作用下會(huì)向右運(yùn)動(dòng)或具有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，那么摩擦力的方向正好和這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，然后再根據(jù)力的示意圖的作圖要求來(lái)進(jìn)行解答．
（4）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數(shù)來(lái)承擔(dān)動(dòng)滑輪的拉力，圖中滑輪組由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)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(dòng)滑輪上；即：“奇動(dòng)偶定”．

解答：解：（1）氣球在空中沿虛線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此它受到的力是平衡力，在豎直方向上，氣球受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力，過(guò)重心（球心），分別畫(huà)出豎直向下的重力和浮力，注意二者等大、方向、共線，如圖所示．
（2）做出重力的作用線，從支點(diǎn)向作用線引垂線，垂線段的長(zhǎng)度L即為力臂．
根據(jù)杠桿的平衡條件可知，只有在力臂最長(zhǎng)的情況下，作用力才最小，即作用力與杠桿垂直．
如圖所示：
（3）摩擦力的作用點(diǎn)在接觸面上（已標(biāo)出），由于鐵塊在磁力作用下會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，或具有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此摩擦力的方向是水平向左；那么過(guò)摩擦力的作用點(diǎn)水平向左畫(huà)一條帶箭頭的線段，在箭頭附近標(biāo)上力的符號(hào)f，如圖所示．
（4）n為奇數(shù)時(shí)，承擔(dān)物重的有3段繩子，此時(shí)最省力，根據(jù)奇動(dòng)偶定，繩子的固定端在動(dòng)滑輪上，如圖所示：

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了摩擦力的定義、對(duì)力的示意圖的理解和掌握，還考查了滑輪組的組裝，最小力和力臂的畫(huà)法．最小力的求法是利用了杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．