Question

20．（1）图1中O为支点，请在图中画出杠杆的动力臂和所受阻力的示意图．
（2）如图2，站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法．
（3）如图3所示，为了让杠杆静止在图中位置，请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）明确图中杠杆的支点、动力以及阻力是画图的关键．力臂是从支点到力的作用线的距离．示意图表示出力的三要素；
（2）首先要会组装滑轮组．知道承担物重的绳子段数越多越省力．在此题中，人在地面用力，所以拉力方向下；
（3）由杠杆平衡的条件知，当阻力与阻力的力臂的积为定值时，动力臂最大时，动力是最小的，此时的动力臂是支点到动力的作用点的距离．

解答 解：
（1）在图中，动力指的是作用在杠杆上的力，过支点O作动力作用线的垂线段；过B点做竖直向下的阻力．如图所示：
（2）要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，如图所示：
（3）动力F最小时，其力臂最长，即为从支点到动力作用点的距离为力臂L；
力和力臂是垂直关系，故在A点做力臂L的垂线，方向向上，即为最小动力F．如图所示：

点评 （1）考查了力的示意图和力臂的画法．画力臂关键是要作出支点到力的作用线的垂线段；
（2）考查了滑轮组的组装．滑轮组的组装有两种方法，从定滑轮绕起或从动滑轮绕起．从动滑轮开始绕，承担物重的绳子段数多；
（3）考查了最小动力和力臂的作法．作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段．要知道力和力臂成反比的关系．