Question

15．（1）如图1是广场上一只氢气球，用细绳系于地面上，请作出氢气球所受重力的示意图．
（2）如图2所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，请画出最省力的绕线．
（3）图3中，为使杠杆OA保持静止，请画出阻力F₂的力臂l₂和在A点所加最小力F₁的示意图．

Answer 1

分析 （1）用一条带箭头的线段表示力的大小和方向即是力的示意图，重力的方向是竖直向下的，作用点在其重心上，重力的表示符号为G．
（2）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．
（3）力臂是支点到力的作用线的距离．
由杠杆的平衡条件可知，当杠杆平衡时，力臂最长，力最小．

解答 解：（1）氢气球受重力的作用点在其重心O上，方向是竖直向下的，表示符号为G，
（2）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法．
（3）由图知，O是支点，F₁作用在A点，最长力臂是OA，所以F₁的方向斜向上，且F₁要与OA垂直，这样才能保证其力臂是OA．向力F₂的作用线作垂线，作出力臂l₂．如图所示：

点评 （1）无论物体处于什么状态，物体所受重力的方向都是竖直向下的；
（2）在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F=$\frac{1}{n}$G_总．
（3）力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线．注意最小力的判断：当杠杆平衡时，力臂最长的力就是最小力．