Question

18．（1）如圖1甲所示的鋼絲鉗，其中A是剪鋼絲處，B為手的用力點，O為轉(zhuǎn)動軸（支點），圖乙為單側(cè)鉗柄及相連部分示意圖．請在圖乙中畫出鋼絲鉗剪鋼絲時的動力臂L₁，并在A點作出阻力F₂．
（2）如圖2所示，在杠桿AB上掛了一個重為G的物體．為使杠桿在圖中的位置靜止，請在杠桿上畫出最小的動力F；
（3）用如圖3所示的滑輪組提升一重物有兩種繞繩方法，請畫出最省力的一種．
（4）請在圖4中的兩個虛線框內(nèi)，選填“電源”和“開關”的符號，并滿足當開關都閉合時兩燈組成并聯(lián)電路

Answer 1

分析 （1）力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．
②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．
③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件“動力×動力臂=阻力×阻力臂”可知：在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，要使動力最小，則動力臂必須最長，先確定最長的力臂--即離支點最遠的點，然后過動力作用點做垂直于杠桿的作用力即可．
（3）最省力時繩子段數(shù)n與滑輪個數(shù)n'的關系是：n=n'+1；
若n為偶數(shù)，繩子固定端在定滑輪上；若n為奇數(shù)，繩子固定端在動滑輪上；即：“奇動偶定”．
（4）開關跟用電器之間屬于串聯(lián)使用，要使開關都閉合時兩燈組成并聯(lián)電路，把開關和電燈看作一個整體后，它們的首跟首相連，尾跟尾相連．

解答 解：（1）找出支點，從O做F₁的垂線段就是F₁的力臂；過A點做豎直向上的阻力F₂；如圖所示：
（2）在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，動力臂最長時最省力，由圖知OB比OA長，所以OB作動力臂最長，過B點與OB垂直向上作垂線就得到動力F的方向，如下圖所示：
（3）動滑輪被幾根繩子承擔，拉力就是物體和動滑輪總重的幾分之一，由圖知：滑輪個數(shù)n'=2，所以繩子段數(shù)n=3，根據(jù)“奇動偶定”的方法，繩子從定滑輪開始繞，每個滑輪只能繞一次，此題最多可由3段繩子承擔動滑輪的重．
如下圖：

（4）由圖可知把圖中的開關和與其串聯(lián)的電燈看作一個整體后，另一個電燈和下面的虛線框跟它并列連接，所以下面的虛線框為開關，上面的虛線框為電源，如下圖所示：

點評 （1）作力臂時要找好支點與力的作用線，因為力臂是從支點到力的作用線的距離．
（2）此題既考查了力臂的畫法，也考查了最小力的確定．根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力．
（3）此題主要考查的是學生繞制滑輪組的能力，重點是繩子股數(shù)的判斷，然后根據(jù)“奇動偶定”的原則來繞制滑輪組．
（4）本題考查電路圖的分析，能否熟知并聯(lián)電路的連接特點是本題的解題關鍵所在．