Question

（1）画出使杠杆AB在图1所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向；
（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）杠杆AO在力F₁、F₂的作用下处于静止状态L₂是力F₂的力臂，在图3中画出力F₁的力臂L₁和力F₂．
（4）如图4所示的是汽车液压刹车装置的一部分．该装置中AOB实为一个杠杆，O是杠杆的支点，请画出刹车时它所受的动力F₁、阻力F₂和动力臂L₁．

Answer 1

分析：（1）使用杠杆时，若阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此解答此题，只需找出使动力臂最大的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可．
（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距离，过L₂的下端作出L₂的垂线交杠杆于一点，为F₂的作用点，再画出F₂．
（4）脚对刹车踏板施加的力就是使杠杆转动的动力，方向是和踏板垂直向下的力；液压装置中的液体对B施加的力就是阻碍杠杆转动的阻力，方向是水平向左的；过支点做动力作用线的垂线段，就是动力臂；

解答：解：（1）使杠杆AB静止时所用最小力的作用点和方向如图所示．在B点用力，用力方向与0B垂直，这样动力臂最长（等于OB），最省力．

（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）做力F₁的延长线，过支点O做力F₁作用线的垂线段l₁，则线段l₁为力F₁的力臂；
过力臂L₂的右端，作垂直于L₂的直线，与杠杆OA的交点为力F₂的作用点，方向斜向右上方，如图所示：

（4）踩下汽车踏板时，脚会对刹车踏板就会施加一个和踏板垂直向下的力F₁，作用点在踏板上；过支点O做力F₁的垂线段，用大括号标出这段距离，记为L₁，就是动力臂；刹车踏板运动时，液压装置中的液体就会对B点施加了以水平向右的力F₂，即阻力；如下图所示：

点评：（1）本题考查了力的示意图和力臂的画法．画力臂时关键要画出支点到力的作用线的垂线段．
（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．