Question

3．（1）在甲圖中作出力F₁和F₂的力臂．
（2）小明站在地面上用一個滑輪組提升重物，試在乙圖中畫出繞線的方法．
（3）如圖丙所示，使用羊角錘拔釘子，動力作用在錘柄上A點．請作出拔釘子時所用最小動力F的示意圖．（注意：請在圖上保留為確保作圖準確所畫的輔助線）

Answer 1

分析 （1）畫力臂的方法：首先確定支點；然后找到動力和阻力，并用虛線延長動力和阻力的作用線；用虛線做支點到動力作用線和阻力作用線的垂線．
（2）省力多少和繩子的繞法，決定滑輪組的使用效果．要使繩子向下拉動則應從定滑輪開始繞線．
（3）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當動力臂最大時，動力最小，即最省力．連接支點和力的作用點A即是最大動力臂，當作用力與之垂直時，作用力最小．

解答 解：（1）由圖可知：O為支點；根據力臂定義，從支點向F₁和F₂的作用線分別做垂線即可作出兩個力的力臂，如圖：
（2）要站在地面上用一個滑輪組提升重物，則從定滑輪繞線，如圖所示．
（3）力臂越長越省力，最長的力臂即支點與作用點的連線，然后根據力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力即可．
如下圖所示：

點評 （1）本題考查了力臂的作法，關鍵是要作出支點到力所在的直線的垂線段．
（2）滑輪組設計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數減一定，變向加一定．
（3）求最小的力是常見的題型，關鍵是找到最大的動力臂，一般來說，支點與動力作用點的連線就是最大的動力臂．