Question

13．（1）一木块放在水平桌面上静止不动，请在图1中作出该木块所受的重力和支持力的示意图．（两个力的作用点都画在物体的重心上）
（2）如图2所示为工人用一铁棒撬一块大石头的简图，如果工人在铁棒的末端A处施加一竖直向下的力F₁，请在图中画出动力F₁和动力臂L₁的示意图．
（3）请在如图3中用笔画线，画出用滑轮组提升重物最省力的绕法．

Answer 1

分析 （1）物体静止，受到的重力和支持力是一对平衡力，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，在画时注意线段长度相等，作用点都画在物体的重心；
（2）首先画出F1的示意图，然后确定杠杆的支点，再根据力臂的画法画出其力臂即可；
（3）要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，根据此特点可解此题．
（1）最省力时绳子段数n与滑轮个数n'的关系是：n=n'+1；
（2）若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”．

解答 解：（1）物体静止，受到的重力和支持力是一对平衡力，重力从重心竖直向下画，标出符号G，支持力从重心竖直向上画，标出符号F，注意两个力大小相等，所画的长度要相等，如图所示：
（2）由题知，F₁的作用点在A点，方向竖直向下；
由图可知，当在A点施加一个竖直向下的力时，杠杆的支点在图中的O点，多支点O 向力的作用线做垂线段，即为其力臂．如图所示：
（3）动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，由图知：滑轮个数n'=2，所以绳子段数n=3，根据“奇动偶定”的方法，绳子从定滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如图所示：
此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重．如图所示：

点评 （1）作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等．
（2）此题考查了力臂的画法及力的示意图的画法，关键是确定阻力的方向，并确定支点、力的作用线，从支点到力的作用线的距离便为力臂．
（3）要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，有两种绕线方法．若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”．