Question

（1）如圖所示，物體靜止在斜面上，畫(huà)出它所受重力和支持力的示意圖．

（2）如圖，在杠桿AB上掛了一個(gè)重為G 的物體．為使杠桿在圖中的位置靜止．請(qǐng)?jiān)诟軛U上畫(huà)出最小的動(dòng)力F和它的方向．

（3）用如圖所示的滑輪組提升重物，若拉力F將繩子的自由端移動(dòng)1.5m時(shí)，重物升高0.5m，請(qǐng)你在圖中畫(huà)出繩子繞法．

Answer 1

解：（1）物體在斜面上受到的重力方向豎直向下，作用點(diǎn)在重心上，斜面對(duì)物體的支持力方向垂直斜面向上，作用點(diǎn)也在物體的重心上，如下圖所示：

（2）最省力，即動(dòng)力臂最長(zhǎng)，由圖知OB比OA長(zhǎng)，所以O(shè)B作動(dòng)力臂最長(zhǎng)，過(guò)B點(diǎn)與OB垂直向上作垂線就得到動(dòng)力F的方向，如下圖所示：

（3）要使拉力F將繩子的自由端移動(dòng)1.5m時(shí)，重物升高0.5m，則與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)為n===3，繩子應(yīng)在動(dòng)滑輪上固定，如下圖所示：

分析：（1）重力的方向是豎直向下的，支持力的方向總是垂直于接觸面，指向受力物體，在明確力的三要素的基礎(chǔ)上，結(jié)合力的示意圖的畫(huà)法，作出物體所受重力和支持力的示意圖．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”可知：在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，要使動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂必須最長(zhǎng)，先確定最長(zhǎng)的力臂--即離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)，然后過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)做垂直于杠桿的作用力即可．
（3）對(duì)滑輪組來(lái)說(shuō)，繩子自由端移動(dòng)的距離和物體升高的高度之間的關(guān)系是S=nh，根據(jù)變形公式n=確定繩子的段數(shù)，然后根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則繞線．
點(diǎn)評(píng)：（1）畫(huà)力的示意圖，就是用一根帶箭頭的線段表示力，長(zhǎng)短表示力的大小，箭頭表示力的方向，起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂，過(guò)力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力．
（3）動(dòng)滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力就是物體和動(dòng)滑輪總重的幾分之一，拉力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的幾倍．