Question

7．按要求完成作圖
（1）如圖甲是液壓汽車起重機(jī)的示意圖．請(qǐng)你分別畫出作用在吊臂上的動(dòng)力F₁的力臂L₁和阻力F₂的力臂L₂；
（2）如圖乙所示的曲棒ABC可繞A點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)畫出要使曲棒ABC在圖中位置保持平衡時(shí)所需最小力的示意圖；
（3）如圖丙中一個(gè)站在地面上的人用向下的力通過滑輪組將重物提起，請(qǐng)畫出滑輪組的繞線．

Answer 1

分析 （1）力臂的概念：力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離；
力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點(diǎn)．②確定力的作用點(diǎn)和力的方向，畫出力的作用線．③從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，要使動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂需最長；
從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離最長，畫出最長的力臂，根據(jù)力臂的概念作出力F的示意圖．
（3）在使用滑輪組提升重物時(shí)，既要考慮到它的省力情況，還應(yīng)注意動(dòng)力的施力方向．

解答 解：（1）分別從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線段，即為兩個(gè)力的力臂L₁、L₂．

（2）由題意知，最長的力臂為AC，連接AC，則F與AC垂直，又因?yàn)镚使杠桿沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以F應(yīng)使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因此F方向應(yīng)垂直AC向上．如圖所示：

（3）對(duì)由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組，可繞線方法有兩股和三股兩種，兩種方法都達(dá)到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股繞線的方法拉力方向向上；有兩股繞線的方法拉力方向向下，根據(jù)題意工人站在樓下地面上可知拉力方向向下，因此從定滑輪上固定．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了力的示意圖作法和力臂的畫法．當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力和阻力對(duì)杠桿的影響是：使杠桿的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是相反的．
（2）此題考查了杠桿中的最小力問題，根據(jù)杠桿的平衡條件，關(guān)鍵是確定最長的力臂即從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的距離．
（3）在滑輪組中，繞過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)越多會(huì)越省力，即F=$\frac{1}{n}$G．