Question

運(yùn)用知識(shí)解決問題：
（1）畫出圖1杠桿示意圖中F₁的力臂
（2）用一個(gè)滑輪組提起100N的重物，如圖2所示，那么最大的拉力是

100

N，最小拉力是

25

N．
（不計(jì)滑輪、繩子的重和摩擦力），當(dāng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)時(shí)，若鉤碼上升的高度為8cm，則繩子向上移動(dòng)

40

 cm，并在圖上組裝拉力最小時(shí)的滑輪組．

Answer 1

分析：（1）支點(diǎn)到力的作用線的距離是力臂，從支點(diǎn)做力的作用線的垂線段即可作出力臂．
（2）承重繩子有效股數(shù)越少，拉力越大，把滑輪組做定滑輪使用時(shí)，拉力最大；
滑輪組的承重繩子股數(shù)越多，拉力越小，先組裝滑輪組，然后求出最小拉力．

解答：解：（1）先作出力F₁的作用線的延長線，然后過支點(diǎn)O作力F₁作用線的垂線段，即可作出力F₁的力臂L₁，如圖甲所示．
（2）把滑輪組當(dāng)做一個(gè)定滑輪使用，這樣拉力最大，等于物體的重力F_最大=G=100N；
當(dāng)滑輪組承重繩的有效股數(shù)越多，拉力越小，兩個(gè)定滑輪，兩個(gè)動(dòng)滑輪，最省力的繞法如圖乙所示，
此時(shí)承重繩子的股數(shù)n=5，此時(shí)拉力最小，最小拉力F_最小=

G

n

=

100N

5

=20N；
鉤碼上升的高度h=8cm，繩子向上移動(dòng)的距離s=nh=5×8cm=40cm．
故答案為：（1）力臂如圖甲所示；（2）100；25；40；滑輪組繞法如圖乙所示．

點(diǎn)評：本題考查了作力的力臂、滑輪組的繞法，求滑輪組的拉力問題，知道力臂的概念是作出力臂的關(guān)鍵；知道滑輪組承重繩子股數(shù)最多時(shí)，拉力最小，是正確解題的關(guān)鍵．