Question

完成下列作圖
（1）請畫出圖1中杠桿在圖示位置平衡時，作用在B點的最小的力的示意圖．（保留作圖痕跡）
（2）小明家住二樓，正裝修房子，他想用如圖2所示的器材，把材料送到二樓窗口去，請幫他設計好滑輪組的繞繩方法．
（3）如圖3所示，O點為杠桿的支點，請畫出力F的力臂，并用字母L表示．

Answer 1

解：（1）連接OB就是最長的動力臂，根據杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向下，據此可畫出最小的動力；
故答案：

（2）要求施力方向向下（向下拉），所以繩子最終必須從定滑輪出來，由此逐步往回繞，可見最終繩子系在定滑輪的固定掛鉤上

（3）沿長F，從點O作力F的作用線的垂線，垂線段的長就是力F的力臂．如圖所示．

分析：（1）根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據此可解決此題．
（2）由于該同學是由下向上運重物，也就是施力方向必須是向下的，因此她手里所拿的繩子必須和定滑輪相連，可據此設計方案．
（3）已給出了動力的方向，要畫力臂就是要找出支點的位置；然后過O點作F得垂線即可．
點評：本題共有三個圖．第一個圖要求畫杠桿的最小動力，關鍵在于找出最大力臂，此點要記住最大力臂就是從支點到力的作用點的線段，這樣題目就變得很容易了．第二個圖是要設計和畫出滑輪組的繞線，滑輪組的繞線就是要從人手上開始，最終結束于定滑輪或是動滑輪的固定掛鉤上，總共才兩種繞法，如果實在不能確定，可先用鉛筆畫下，然后對比下是否符合題目的要求．第三個圖是畫杠桿的力臂，力臂就是要抓緊力臂的定義來畫，而支點的確定和阻力的方向，要多體會想象此類杠桿是怎么轉動的．