Question

5．（1）作出图甲的铡刀使用中的两个力臂，并标明L₁和L₂．
（2）如图乙所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点．请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图．（注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线）
（3）在图丙中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法．
（4）请根据图丁的实物图，在图框内画出相应的电路图．

Answer 1

分析 （1）已知支点、动力和阻力的方向，根据力臂的画法，过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即动力臂和阻力臂．
（2）由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力．连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小．
（3）滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力．
（4）分析电路的连接方式及电路元件的连接顺序，正确画出电路图．

解答 解：（1）延长动力作用线，过支点O作动力作用线的垂线段（即动力臂L₁）；阻力垂直于杠杆，过支点O作阻力作用线的垂线段（即阻力臂L₂），如下图所示：

（2）力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可．
如下图所示：

（3）将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后将绳子绕在滑轮组上．如图所示

（4）由图知，电流从正极出发，经开关分成两条支路，一条经过L₁，另一条通过L₂、电流表，然后汇合后回到电源的负极，电路如图所示：

点评 （1）力臂即点到线的距离，先找点（支点），再作线（力的作用线），最后作点到线的距离．
（2）求最小的力是常见的题型，关键是找到最大的动力臂，一般来说，支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂．
（3）滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数，明确了这一点，滑轮组的绕法就变得非常简单．
（4）此题考查了有关电路图的画法，在按实物图画电路图时，一定要正确分析电路，并注意电路元件的连接顺序．