Question

（1）请你在图1中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法．
（2）如图2所示，画出杠杆所受动力F的力臂．
（3）小军用钉锤拔钉子的情景如图3所示．①作出钉锤受到的重力和支持力的示意图．②作出小军拔铁钉时最小力的示意图．
（4）轻质杠杆ABO可绕O点转动，在图4中画出ABO所受阻力F₂的示意图，并画出动力臂L₁和阻力臂L₂．

Answer 1

分析：（1）要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力．
（2）力臂是支点到力的作用线的距离，由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂．
（3）①物体的重力G的作用点在重心，方向是竖直向下；支持力F的作用点在接触面上，方向是垂直支撑面向上．
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．
（4）力臂是支点到力的作用线的距离，因此要先确定支点，然后判断力的方向，再过支点做出力的作用线的垂线，支点到力的作用线的距离，即为所求作的力臂．

解答：解：（1）动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重，如下图：

（2）从支点O向动力F的作用线的垂线段，垂线段L即为动力的力臂，如下图所示：

（3）重力的方向是竖直向下的，支持力的方向总是垂直于接触面；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：

（4）图中支点为O点，阻力F₂的方向与杠杆OB垂直，动力臂是支点到动力作用线的垂线段，阻力臂是支点到阻力作用线的垂线段，如图所示：

点评：（1）滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数，明确了这一点，滑轮组的绕法就变得非常简单．
（2）力臂的作法关键是要作出支点到力的作用线的垂线段，掌握作图的基本方法，并且作图要规范．
（3）杠杆中最小力的问题，关键是确定出最长的力臂，并根据力臂的画法做出最小的力．