Question

11．（1）如圖1所示，使用羊角錘拔釘子，動(dòng)力作用在錘柄上A點(diǎn)．請(qǐng)作出拔釘子時(shí)所用最小動(dòng)力F的示意圖．
（2）如圖2所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，L₁為F₁的力臂．請(qǐng)作出力F₁．
（3）如圖3利用滑輪組向上提升重物，請(qǐng)畫出最省力的繞繩方法．

Answer 1

分析 （1）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小，即最省力．連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)A即是最大動(dòng)力臂，當(dāng)作用力與之垂直時(shí)，作用力最�。�
（2）已知?jiǎng)恿Ρ跮₁，根據(jù)力臂的畫法，畫出動(dòng)力的作用線，根據(jù)F₂的方向和支點(diǎn)位置，確定F₁的方向；
（3）滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動(dòng)滑輪，段數(shù)越多越省力．

解答 解：（1）力臂越長越省力，最長的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線，然后根據(jù)力臂的畫法作出垂直于力臂的作用力即可．如下圖所示：

（2）由圖可知，O為支點(diǎn)，力臂L₁已知，它與力F₁的作用線垂直，方向斜向上；如下圖所示：

（3）從動(dòng)滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，這就是最省力的繞法．如圖所示．

點(diǎn)評(píng) （1）求最小的力是常見的題型，關(guān)鍵是找到最大的動(dòng)力臂，一般來說，支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)的連線就是最大的動(dòng)力臂．
（2）本題考查了力的示意圖的畫法，由力臂的概念即可畫力臂，也可確定力的方向和作用點(diǎn)．
（3）在滑輪組中，繞過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)越多會(huì)越省力，即F=$\frac{1}{n}$G．