Question

作圖：
（1）如圖1所示，在抽水機的手柄上畫出抽水時最省力的動力F₁，然后再畫出F₁和F₂的力臂，并標明l₁和l₂．
（2）請在圖2中畫出木棒受到的重力和木棒對墻壁的壓力的示意圖．
（3）如圖3所示，杠桿在力F₁、F₂作用下處于平衡狀態(tài)，l₁為F₁的力臂．請在圖中作出F₂的力臂l₂及力F₁．
（4）站在地面上的人想用盡可能小的力提升水桶，請在圖4中畫出滑輪組繩子的繞法．

（5）傳送帶上有一個物體M，它與傳送帶一起以1m/s的速度在水平方向向右勻速運動，不計空氣阻力．請在圖5中畫出M受力情況的示意圖．

Answer 1

解：（1）由杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂可知在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越�。�由圖可知，支點為O點，過手柄的末端作垂直于杠桿向下的作用力；
過支點分別作動力作用線和阻力作用線的垂線段，分別用L₁和L₂表示．

（2）過木棒重心做豎直向下的重力；過木棒與墻壁的接觸點做垂直于墻面的壓力．如圖所示：

（3）過L₁的上端作L₁的垂線，交杠桿于一點A，即為F₁的作用點，為了使杠桿平衡，F(xiàn)₁的方向向上，連接支點O與F₂的作用點即為力臂L₂，

（4）由題意知，站在地面上提升水桶；繩子的拉力方向應向下，所以繩子應從定滑輪繞起．如圖所示：

（5）由于物體M和傳送帶一起勻速運動，相對靜止，所以M不受摩擦力的作用，只受重力和支持力的作用，如圖所示：

分析：（1）根據(jù)杠桿平衡條件可知：在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小．
（2）根據(jù)均勻的規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，然后過重心表示出重力的方向；木棒與墻接觸的部位為壓力的作用點，根據(jù)壓力的方向與接觸面垂直，過壓力的作用點表示出壓力的方向即可．
（3）F₂與杠桿垂直，故連接支點O與F₂的作用點即為力臂L₂，過L₁的上端作L₁的垂線，交杠桿于一點，即為F₁的作用點，F(xiàn)₁的方向向上．
（4）根據(jù)滑輪組省力情況的分析規(guī)律，吊著動滑輪的繩子的段數(shù)決定了其省力情況，在繞線時，可以從動滑輪或定滑輪繞起，在題目中要根據(jù)實際情況而定．
（5）物體M做水平方向向右勻速運動，由于不計空氣阻力，所以物體受到兩個力：它的重力G，傳送帶對它的支持力F，這兩個力是一對平衡力，大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，作用點在物體的重心．
點評：本題考查了力的示意圖和力臂的畫法．畫力臂時，找準力的作用線是關鍵，畫力臂時，一定要從支點開始向作用線畫垂線，不要受到杠桿自身形狀的干擾；
與動滑輪連接的繩子的段數(shù)，決定了滑輪組的省多少力，這是我們計算省力情況的關鍵．連接時，還要注意先內(nèi)后外，以防交叉．