Question

（1）如图甲所示，利用动滑轮来提升一个物体，拉力F竖直向上．动滑轮其实就是一个变形的杠杆，请在图中标出它的支点O，并画出F的力臂L．
（2）在图乙中用线代表绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起．
（3）请在图丙中画出拔钉子时所需的最小动力F₁和阻力F₂的示意图．

Answer 1

分析：（1）动滑轮的本质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，使用时可以省一半的力，但是不能改变力的方向．
（2）人用力往下拉绳使重物升起，因此人的动力方向向下，重物运动方向向上，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上．
（3）力臂是支点到力的作用线的垂直距离，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．

解答：解：（1）动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F为绳子的拉力，方向向上，过支点O向动力作用线画垂线，就得到动力臂L，如图所示：
（2）人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：
（3）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．过O点作垂直于F₂的垂线即为阻力F₂的力臂L₂．如下图所示：

点评：（1）本题考查了力臂的画法．动滑轮是变了形的杠杆，根据杠杆五个要素的概念，确定支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂，考查了学生对概念的理解和应用能力．
（2）用绳子连接滑轮组时，可以从定滑轮的下端挂钩绕滑轮引线，也可以从动滑轮的上端挂勾绕滑轮引线，找出符合题意的即可．
（3）求最小的力是常见的题型，关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂．