Question

①畫出圖中各力的力臂．

②在豎直掛在帶有磁性的小黑板上，吸著一個重4N的鐵塊，靜止不動，若磁性黑板和鐵塊之間的吸引力是10N，請在圖中畫出鐵塊在豎直方向受力示意圖．

③某人站在地上，利用滑輪提升1.6×10⁴N的重物，若繩子最多能承受5×10³N的拉力．請設計一個滑輪組，在圖中畫出安裝示意圖．（要求：滑輪個數最少，動滑輪重和摩擦忽略不計）

Answer 1

分析：（1）已知支點、動力和阻力的方向，過支點作力的作用線的垂線段；
（2）先對物體在豎直方向上受力分析，然后根據規則物體的重心在物體的幾何中心，過重心表示出物體在豎直方向所受力的方向；
（3）根據物重和每條繩子承擔的最大作用力，求出提升重物所用繩子的股數，然后根據一個動滑輪提供兩股繩子，求出所以動滑輪的個數，再確定定滑輪的個數以及“奇動偶定”的原則將繩子繞好．

解答：解：（1）過支點O分別作動力作用和阻力作用線的垂線段（即動力臂L₁和阻力臂L₂）．如圖所示
（2）靜止在豎直墻面上的鐵塊在豎直方向受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，過重心作豎直向下、大小為4N的重力和豎直向上、大小為4N的摩擦力．如圖所示

（3）∵

G

F

=

1.6×104N

5×103N

=3.2，
∴提升重物的繩子股數為4；
因此需要兩個動滑輪和兩個定滑輪，滑輪組如圖所示

點評：本題綜合考查力臂畫法、力的示意圖畫法以及滑輪組的組裝與設計的掌握情況，是一道綜合作圖題．