Question

（1）畫出使杠桿AB在圖1所示位置靜止時所用最小力F的作用點和方向；
（2）在圖2中用線代表繩子，將兩個滑輪連成省力的滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起．
（3）杠桿AO在力F₁、F₂的作用下處于靜止狀態L₂是力F₂的力臂，在圖3中畫出力F₁的力臂L₁和力F₂．
（4）如圖4所示的是汽車液壓剎車裝置的一部分．該裝置中AOB實為一個杠桿，O是杠桿的支點，請畫出剎車時它所受的動力F₁、阻力F₂和動力臂L₁．

Answer 1

解：（1）使杠桿AB靜止時所用最小力的作用點和方向如圖所示．在B點用力，用力方向與0B垂直，這樣動力臂最長（等于OB），最省力．

（2）人用力往下拉繩使重物升起，說明最后繞過的是定滑輪，按此反向繞線，繩子的起始端系在定滑輪上，如下圖所示：

（3）做力F₁的延長線，過支點O做力F₁作用線的垂線段l₁，則線段l₁為力F₁的力臂；
過力臂L₂的右端，作垂直于L₂的直線，與杠桿OA的交點為力F₂的作用點，方向斜向右上方，如圖所示：

（4）踩下汽車踏板時，腳會對剎車踏板就會施加一個和踏板垂直向下的力F₁，作用點在踏板上；過支點O做力F₁的垂線段，用大括號標出這段距離，記為L₁，就是動力臂；剎車踏板運動時，液壓裝置中的液體就會對B點施加了以水平向右的力F₂，即阻力；如下圖所示：

分析：（1）使用杠桿時，若阻力和阻力臂一定時，動力臂越長，越省力；因此解答此題，只需找出使動力臂最大的動力作用點，然后作動力臂的垂線即可．
（2）人用力往下拉繩使重物升起，因此人的動力方向向下，重物運動方向向上，故由兩根繩子承擔物重，繩子固定在定滑輪上．
（3）力臂是支點到力的作用線的距離，過L₂的下端作出L₂的垂線交杠桿于一點，為F₂的作用點，再畫出F₂．
（4）腳對剎車踏板施加的力就是使杠桿轉動的動力，方向是和踏板垂直向下的力；液壓裝置中的液體對B施加的力就是阻礙杠桿轉動的阻力，方向是水平向左的；過支點做動力作用線的垂線段，就是動力臂；
點評：（1）本題考查了力的示意圖和力臂的畫法．畫力臂時關鍵要畫出支點到力的作用線的垂線段．
（2）用繩子連接滑輪組時，可以從定滑輪的下端掛鉤繞滑輪引線，也可以從動滑輪的上端掛勾繞滑輪引線，找出符合題意的即可．