Question

按照題目要求作圖：
（1）請在圖1畫出動力F₁的力臂L₁及阻力F₂的示意圖．

（2）如圖2示，輕質杠桿可繞O點轉動，杠桿上吊一重物，在力F的作用下杠桿在水平位置靜止，L為F的力臂，請作出力F的示意圖．
（3）如圖3示，輕質杠桿AOB處于靜止狀態(tài)，作出作用在A點的最小力F和力臂L．

Answer 1

分析：（1）力臂是支點到力的作用線的距離，因此要先確定支點，然后判斷力的方向，再過支點做出力的作用線的垂線，支點到力的作用線的距離，即為所求作的力臂．
（2）根據力臂的概念做出相關的力，并確定力的方向；力臂是從支點到力的作用線的距離．
（3）由杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力越小，根據圖示確定最大動力臂，然后作出力與力臂．

解答：解：（1）已知支點為O，過點O作力F₁的垂線段L₁，阻力F₂的方向豎直向下．如圖所示：
（2）做出力臂L的垂線，與杠桿相交于一點，即F的作用點，由于G使杠桿沿順時針方向轉動，所以F方向應使杠桿沿逆時針方向轉動，如圖所示：
（3）由圖示可知，線段OA是最大的動力臂L，此時力F最小，過A點作線段OA的垂線即可作出動力F，力與力臂如圖所示．

點評：此題既考查了力臂和力的畫法，也考查了最小力的確定．根據杠桿的平衡條件，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．