解:(1)过O点作F的垂线即为F的力臂;过O′作竖直向下的作用力G即为箱体所受重力.如下图所示:
(2)承担物重的有3段绳子,此时最省力,根据奇动偶定,绳子的固定端在动滑轮上,如下图所示:
(3)若将电源放在上方的空缺处,则当开关闭合时便会造成短路现象,灯不会发光.故假设错误;
若将开关放入上方,电源放入下方,则两个开关并联,闭合任何一个开关都可以使灯发光.假设正确.如下图所示:
(4)从正极开始,依次连接灯泡、电流表、开关,回到负极,电压表并联在灯泡两端,如图所示:
分析:(1)支点是轮子轴心点O,力臂L是支点到力F的作用线的距离.重力的方向总是向下的.
(2)要使滑轮组省力,就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力,图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,有两种绕线方法.
(3)紧扣题意进行分析.可以将开关或电源分别放入空缺处,看是否符合题意.
(4)由实物图可知,灯泡、电流表与开关串联,电压表测量灯泡两端的电压.
点评:(1)本题考查了力的示意图和力臂的画法.作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段.
(2)本题考查了滑轮组的组装.滑轮组的组装有两种方法,从定滑轮绕起或从动滑轮绕起.从动滑轮开始绕,承担物重的绳子段数多.
(3)考查了电路图的设计,要掌握基本电路的常识,知道串并联电路的特点及短路现象.
(4)本题考查根据实物图画电路图,关键是知道实物图中各个用电器的连接情况.