Question

【題目】作圖題

（1）如圖所示，某人在A處提升物體，請在圖中畫出最省力的繩子繞法。
（2）如圖所示是空調(diào)室外機支架，以O(shè)為支點，在支架P孔處拉一根鐵線到墻上固定，且使鐵線受到的拉力最小。請畫出P孔與墻連接的鐵線，并畫出鐵線拉力的力臂l。
（3）公交車后門兩個扶桿上均裝有一個按鈕，每一個按鈕相當(dāng)于一個開關(guān)。當(dāng)乘客按下任一按鈕，駕駛臺上的指示燈亮，提醒司機有人下車。請在虛線框內(nèi)設(shè)計出符合要求的電路。

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）解：如圖所示：

（3）解：如圖所示：

【解析】最省力的繞繩方法即是承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，先分析出應(yīng)由3段繩子承擔(dān)物重，才按照“奇動偶定”的原則確定繞繩方案.從動滑輪上掛鉤開始，依次繞過定滑輪和動滑輪，繩端回到人的手中，提升物體繩子條數(shù)為3，是最省力的繞法，如圖所示：

根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1×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(jù)此可解決此題.在阻力與阻力臂一定時，由杠桿平衡條件可知，動力臂越大，動力越小，由圖示可知，連接OP，即為力臂l，過P點做垂直于OP的作用力F，如圖所示.

根據(jù)“乘客只要按下任何一個按鈕，裝在駕駛臺上的指示燈都會發(fā)光”結(jié)合串并聯(lián)電路特點判斷兩個開關(guān)的連接方式.只要按下任何一個按鈕，指示燈都會發(fā)光，說明這兩個開關(guān)互不影響，是并聯(lián)的；如圖所示：

【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解杠桿中最小力的問題的相關(guān)知識，掌握判斷是省力杠桿還是費力杠桿，先確定動力臂和阻力臂，再比較動力臂和阻力臂的大�。畡恿Ρ鄞螅瑒恿�就�。疄槭×Ω軛U．反之，為費力杠桿，以及對滑輪組及其工作特點的理解，了解滑輪組的工作特點： （1）可以改變力的方向，也可以不改變．（2）重物和動滑輪的重力有幾段繩承擔(dān)，所用的拉力就是它們的總重力的幾分之一．拉力作用點移動的距離就是重物移動距離的幾倍．