Question

【題目】作圖題

（1）如圖所示，某人在A處提升物體，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出最省力的繩子繞法。
（2）如圖所示是空調(diào)室外機(jī)支架，以O(shè)為支點(diǎn)，在支架P孔處拉一根鐵線(xiàn)到墻上固定，且使鐵線(xiàn)受到的拉力最小。請(qǐng)畫(huà)出P孔與墻連接的鐵線(xiàn)，并畫(huà)出鐵線(xiàn)拉力的力臂l。
（3）公交車(chē)后門(mén)兩個(gè)扶桿上均裝有一個(gè)按鈕，每一個(gè)按鈕相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)。當(dāng)乘客按下任一按鈕，駕駛臺(tái)上的指示燈亮，提醒司機(jī)有人下車(chē)。請(qǐng)?jiān)谔摼�(xiàn)框內(nèi)設(shè)計(jì)出符合要求的電路。

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）解：如圖所示：

（3）解：如圖所示：

【解析】最省力的繞繩方法即是承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，先分析出應(yīng)由3段繩子承擔(dān)物重，才按照“奇動(dòng)偶定”的原則確定繞繩方案.從動(dòng)滑輪上掛鉤開(kāi)始，依次繞過(guò)定滑輪和動(dòng)滑輪，繩端回到人的手中，提升物體繩子條數(shù)為3，是最省力的繞法，如圖所示：

根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1×L1=F2×L2，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng).而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線(xiàn)段最長(zhǎng)，據(jù)此可解決此題.在阻力與阻力臂一定時(shí)，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小，由圖示可知，連接OP，即為力臂l，過(guò)P點(diǎn)做垂直于OP的作用力F，如圖所示.

根據(jù)“乘客只要按下任何一個(gè)按鈕，裝在駕駛臺(tái)上的指示燈都會(huì)發(fā)光”結(jié)合串并聯(lián)電路特點(diǎn)判斷兩個(gè)開(kāi)關(guān)的連接方式.只要按下任何一個(gè)按鈕，指示燈都會(huì)發(fā)光，說(shuō)明這兩個(gè)開(kāi)關(guān)互不影響，是并聯(lián)的；如圖所示：

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解杠桿中最小力的問(wèn)題的相關(guān)知識(shí)，掌握判斷是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿，先確定動(dòng)力臂和阻力臂，再比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小．動(dòng)力臂大，動(dòng)力就小．為省力杠桿．反之，為費(fèi)力杠桿，以及對(duì)滑輪組及其工作特點(diǎn)的理解，了解滑輪組的工作特點(diǎn)： （1）可以改變力的方向，也可以不改變．（2）重物和動(dòng)滑輪的重力有幾段繩承擔(dān)，所用的拉力就是它們的總重力的幾分之一．拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離就是重物移動(dòng)距離的幾倍．