Question

（1）如图（1），渔民用杠杆和滑轮的组合机械起吊鱼网．请画出杠杆OBA所受动力的力臂 L₁和阻力F₂的示意图
（2）请在图（2）中画出使用该滑轮组最省力的绕线方式．
（3）如图（3）所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂L．

Answer 1

解：（1）杠杆OBA，所受动力就是绳子对杠杆的拉力，从支点向力的作用线引垂线，即可作出动力臂 L₁如图：
阻力就是鱼网的重力，方向竖直向下，作用点在重心，故画阻力F₂的示意图如图：
（2）由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，承担物重的绳子股数最多是3，故滑轮组最省力的绕线方式如图：
（3）因为在阻力和阻力臂一定时，当动力臂最长时动力最小．O为支点，OB=40cm，BC=30cm，所以OC=50cm，又AO=60cm，当动力作用在A点，动力臂可以是AO=60cm，当动力作用在C点，动力臂可以是OC=50cm，所以最小力应作用在A点，与OA垂直即力臂是OA，故最小的力F的示意图及其力臂L如图：
分析：（1）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线；用虚线做支点到动力作用线和阻力作用线的垂线；根据力的示意图的定义，将阻力F₂的方向、作用点表示出来即可．
（2）根据滑轮组的省力特点，承担物重的绳子股数越多越省力，承担物重的绳子股数最多就是最省力的绕法；由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，
（3）根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，当动力臂最长时动力最小．
点评：（1）画力的示意图，就是用一条带箭头线段表示出力的三要素，所以要先正确分析力的大小、方向和作用点，再根据力的示意图的要求作出力的示意图．
（2）力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线．图（1）中不要把动力的方向当成通过定滑轮改变以后的方向．