Question

按题目要求作图：
（1）作出图1的闸刀使用中的两个力臂，并标明L₁和L₂．
（2）如图2所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点．请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图． （注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线）
（3）站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶．请在图3中画出滑轮组绳子的绕法．

Answer 1

分析：（1）已知支点、动力和阻力的方向，根据力臂的画法，过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即动力臂和阻力臂；
（2）由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力．连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小．
（3）根据滑轮组省力情况的分析规律，吊着动滑轮的绳子的段数决定了其省力情况，因此要求最省力时，一般要从动滑轮开始连接，并同时注意最终拉力的方向．

解答：解：（1）延长动力作用线，过支点O作动力作用线的垂线段（即动力臂L₁）；阻力垂直于杠杆，过支点O作阻力作用线的垂线段（即阻力臂L₂），如下图所示：

（2）力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可，如下图所示：

（3）从动滑轮的挂钩开始，先向上绕过下端的定滑轮，再向下绕过动滑轮，最后绕向上端的定滑动，最终由三段绳子承担物重，人可以站在地面用最小的力提升重物，如图所示：

点评：（1）力臂即点到线的距离，先找点（支点），再作线（力的作用线），最后作点到线的距离；
（2）画杠杆最小的力是常见的题型，关键是找到最大的动力臂，一般来说，支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂；
（3）与动滑轮连接的绳子的段数，决定了滑轮组的省多少力，这是我们计算省力情况的关键；连接时，还要注意先内后外，以防交叉．