Question

6．按要求完成作圖：
（1）在圖1中，畫出作用在“開瓶子起子”上F₁的力臂和阻力F₂的示意圖．
（2）在圖2中，畫出使用滑輪組提升重物時，繩子最省力的繞法．
（3）如圖3所示，用一根硬棒撬起一個石塊，棒的上端A是動力的作用點，若用最小的力撬動石塊，請標出此時杠桿的支點O并畫出最小動力F．

Answer 1

分析 （1）知道力臂是從支點到力的作用線的距離，由支點向力的作用線引垂線，垂線段的長度即為力臂；
掌握動力和阻力的概念，在此題中蓋對起子的力即為阻力．
（2）滑輪組的省力情況取決于承擔物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動滑輪，段數(shù)越多越省力．
（3）支點是杠桿繞著轉動的固定點，動力向下作用時，杠桿應繞小石塊尖端轉動；
根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力將越�。�

解答 解：（1）首先在F₁的方向上做出力F₁的作用線，然后從支點O向F₁的作用線引垂線，垂線段的長度即為力臂L₁．
F₁使起子沿逆時針轉動，其中蓋對起子的力阻礙了起子的轉動，所以是阻力F₂，方向豎直向下，如下圖所示：

（2）將繩子的一端固定在定滑輪的掛鉤上，然后將繩子繞在滑輪組上．如圖所示：

（3）由圖示可知，當杠桿與地面的接觸點為支點時，作用在A點的動力力臂最大，此時動力最小，力垂直于杠桿向上，支點O與最小作用力F如圖所示：

點評 （1）本題主要考查了力臂的畫法，關鍵是正確理解掌握力臂的概念，找到支點和力的作用線．
（2）滑輪組最省力的繞繩方法，其實就是尋找連接動滑輪最多的繩子的段數(shù)，明確了這一點，滑輪組的繞法就變得非常簡單．
（3）本題考查杠桿平衡條件的應用，在力與力臂乘積一定的情況下，若支點與力的作用點成為力臂，此時的力臂最大，使用杠桿最省力．