解:(1)如图所示:物体的重心在物体的几何重心,如图O点,重力的方向是竖直向下的,从O点起沿竖直向下的方向,画一条线段,在线段的末尾标上箭头和力的大小.
如图:
(2)连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;O为支点,点O到F
2的垂线段就是F
2的力臂,如下图:
(3)在绳子自由端的拉力方向向下,有三段绳子承担物重,绳子段数为奇数,因此绳子的起始端应从动滑轮的挂钩开始,如下图:
分析:(1)要画重力的示意图首先要找力的作用点,即重心,从力的作用点起沿重力的方向画一条带箭头的线段,在线段的末尾标上力的大小.
(2)根据杠杆平衡的条件,F
1×L
1=F
2×L
2,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.
(3)滑轮组绳子的绕法有两种:
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,依次反复绕,这种绕法有偶数段绳子承担物重;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再绕过上面的定滑轮再向下,依次反复绕,这种绕法有奇数段绳子承担物重.
点评:(1)力的示意图,关键是找准力的作用点,沿力的方向画一条线段;
(2)力臂作图就是从支点向力的作用线画垂线,最小力问题转化成最大力臂问题;
(3)省力多少和绳子的绕法,决定滑轮组的使用效果,滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定.