Question

【题目】作图题

（1）如图所示，某人在A处提升物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。
（2）如图所示是空调室外机支架，以O为支点，在支架P孔处拉一根铁线到墙上固定，且使铁线受到的拉力最小。请画出P孔与墙连接的铁线，并画出铁线拉力的力臂l。
（3）公交车后门两个扶杆上均装有一个按钮，每一个按钮相当于一个开关。当乘客按下任一按钮，驾驶台上的指示灯亮，提醒司机有人下车。请在虚线框内设计出符合要求的电路。

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示：

（2）解：如图所示：

（3）解：如图所示：

【解析】最省力的绕绳方法即是承担物重的绳子段数最多，先分析出应由3段绳子承担物重，才按照“奇动偶定”的原则确定绕绳方案.从动滑轮上挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，提升物体绳子条数为3，是最省力的绕法，如图所示：

根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长.而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题.在阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，由图示可知，连接OP，即为力臂l，过P点做垂直于OP的作用力F，如图所示.

根据“乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光”结合串并联电路特点判断两个开关的连接方式.只要按下任何一个按钮，指示灯都会发光，说明这两个开关互不影响，是并联的；如图所示：

【考点精析】解答此题的关键在于理解杠杆中最小力的问题的相关知识，掌握判断是省力杠杆还是费力杠杆，先确定动力臂和阻力臂，再比较动力臂和阻力臂的大小．动力臂大，动力就小．为省力杠杆．反之，为费力杠杆，以及对滑轮组及其工作特点的理解，了解滑轮组的工作特点： （1）可以改变力的方向，也可以不改变．（2）重物和动滑轮的重力有几段绳承担，所用的拉力就是它们的总重力的几分之一．拉力作用点移动的距离就是重物移动距离的几倍．