Question

按照题目要求作图：
（1）如图1所示，F₁是作用在抽水机手柄A点处的动力，O为支点．请画出动力F₁的力臂L₁和阻力F₂的示意图．
（2）在图2中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起．
（3）如图3所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F₂，O为杠杆的支点．请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F_l的示意图，并作出F₂的力臂L₂．

Answer 1

分析：（1）先确定阻力作用点（即B点），然后过阻力作用点表示阻力的方向（即竖直向上）；力臂的画法：首先确定支点0；然后延长动力的作用线（用虚线）；再由支点向动力作用线做垂线（用虚线）；用双箭头标出L₁．
（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）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，根据图示确定最大动力臂，然后作出最小的动力；从支点作力的作用线的垂线段，即可作出力的力臂．

解答：解：
（1）阻力作用点在点B，方向竖直向上；动力臂为支点到动力作用线的距离．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）由图可知，力F₁作用在B点时，力臂L₁最大，此时力F₁最小，力F₁示意图如图所示；过支点作力F₂作用线的垂线段，即可做出力臂L₂，如图所示：

点评：第一问关键是掌握杠杆五要素，然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂．
第二问，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．
第三问考查了作最小力示意图及作力臂问题，熟练应用杠杆平衡条件、由图示确定最大力臂是正确解题的关键．