Question

活塞式抽水機是利用大氣壓把水從低處抽到高處．抽水時，活塞在力的作用下向上運動，閥門B關閉，井內的水在大氣壓的作用下沖開閥門A進入圓筒；壓下活塞，閥門A關閉、B打開，水涌到活塞上面．畫出圖中最省力時動力F的示意圖．

Answer 1

分析：由杠桿的平衡條件知：當阻力、阻力臂的乘積一定時，動力臂越長越省力；由圖可知支點為0，當手的作用點與支點的距離為力臂時，動力是最小的；然后過動力作用點做垂直于杠桿的作用力即可．

解答：解：如圖，OA的長就是力F₁最長的力臂L₁；因此過A點做垂直于OA的動力F₁，
活塞向下運動時如左圖所示，活塞向上運動時如右圖所示：

點評：本題考查了杠桿的最小的問題，由杠桿平衡的條件知，當阻力與阻力的力臂的積為定值時，動力臂最大時，動力是最小的，此時的動力臂是支點到動力的作用點的距離．