1. 如图所示是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮,可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动。请在图中画出杠杆OBA的动力臂$l$和物体M所受重力$G$的示意图。

答案
1. 如图所示:
解析
【分析】
我们可以分两步完成作图:第一步先画物体M的重力示意图,回忆重力的特点:重力作用在物体的重心,方向始终竖直向下,直接从M的重心竖直向下画带箭头线段标注G即可。第二步画杠杆的动力臂,首先明确杠杆的支点是O点,杠杆受到的动力是绳子对B点沿绳斜向上的拉力,接下来按照力臂的作图步骤操作:先沿动力方向画出动力的作用线,再从支点O向这条作用线作垂线,支点到垂足的垂线段就是动力臂,最后标注对应的符号即可。
【解析】
1. 绘制物体M的重力G:找到物体M的重心,从重心出发沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在线段旁标注字母G,完成重力示意图。
2. 绘制动力臂l:
① 确定杠杆的支点为O点;
② 明确作用在杠杆B点的动力为沿AB段绳子斜向上的拉力,沿该拉力方向将作用线适当延长;
③ 从支点O向该动力的作用线作垂线段,该垂线段就是动力臂,在垂线段旁标注字母l即可。
【答案】

【知识点】
重力示意图,力臂作图
【点评】
本题属于力学基础作图题,核心考查重力的方向特点和杠杆力臂的规范画法,常见易错点是误将重力方向画为垂直斜面向下,或是作力臂时没有保证支点到力的作用线的垂直关系,作图时要注意标注垂直符号和对应的物理量符号,保证作图规范。
【难度系数】
0.7
我们可以分两步完成作图:第一步先画物体M的重力示意图,回忆重力的特点:重力作用在物体的重心,方向始终竖直向下,直接从M的重心竖直向下画带箭头线段标注G即可。第二步画杠杆的动力臂,首先明确杠杆的支点是O点,杠杆受到的动力是绳子对B点沿绳斜向上的拉力,接下来按照力臂的作图步骤操作:先沿动力方向画出动力的作用线,再从支点O向这条作用线作垂线,支点到垂足的垂线段就是动力臂,最后标注对应的符号即可。
【解析】
1. 绘制物体M的重力G:找到物体M的重心,从重心出发沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在线段旁标注字母G,完成重力示意图。
2. 绘制动力臂l:
① 确定杠杆的支点为O点;
② 明确作用在杠杆B点的动力为沿AB段绳子斜向上的拉力,沿该拉力方向将作用线适当延长;
③ 从支点O向该动力的作用线作垂线段,该垂线段就是动力臂,在垂线段旁标注字母l即可。
【答案】
【知识点】
重力示意图,力臂作图
【点评】
本题属于力学基础作图题,核心考查重力的方向特点和杠杆力臂的规范画法,常见易错点是误将重力方向画为垂直斜面向下,或是作力臂时没有保证支点到力的作用线的垂直关系,作图时要注意标注垂直符号和对应的物理量符号,保证作图规范。
【难度系数】
0.7
2. 如图所示是左侧带书柜的办公桌,我们可以把它想象成一个“杠杆”。现在要用一个最小的力将这张办公桌的一端稍微抬离地面,请画出这个力$F$和这个力的力臂$l$,并用“$O$”表示这个杠杆的支点。

答案
2. 如图所示:
解析
【分析】
要画出抬起办公桌的最小力,我们可以按照杠杆平衡的规律来思考:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,在办公桌自重(阻力)和对应的阻力臂固定时,动力臂越长,需要的动力就越小。第一步先确定支点:要将办公桌一端抬离地面,抬升右端时左侧最左端的桌脚始终和地面接触,这个点就是杠杆的支点O。第二步找最长动力臂:杠杆上距离支点O最远的点是桌面的右上角端点,把支点O和这个最远点连接起来,这条连线就是能取到的最长动力臂。第三步确定动力方向:动力需要让办公桌绕O点逆时针转动,方向垂直于最长动力臂斜向上,此时动力最小。
【解析】
1. 标记支点O:将办公桌左侧最左端与地面接触的桌脚标注为支点O,抬升办公桌右端时,办公桌整体将绕O点转动。
2. 绘制最长力臂$l$:连接支点O与桌面右上角的端点,该线段就是最大的动力臂$l$。
3. 绘制最小动力$F$:过桌面右上角的端点,作垂直于动力臂$l$、方向斜向上的力$F$,该力就是抬起办公桌所需的最小力。
【答案】

【知识点】
杠杆平衡条件,最小力作图,力臂绘制
【点评】
本题是杠杆最小力作图的典型习题,核心是利用杠杆平衡条件推导“动力臂最大时动力最小”的结论,解题关键是选对抬升过程中固定不动的支点,找到杠杆上距离支点最远的点作为动力作用点。不少同学容易误选右侧桌脚作为支点,导致动力臂变短、力变大,需要明确支点是抬升过程中始终与地面接触的固定点。
【难度系数】
0.6
要画出抬起办公桌的最小力,我们可以按照杠杆平衡的规律来思考:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,在办公桌自重(阻力)和对应的阻力臂固定时,动力臂越长,需要的动力就越小。第一步先确定支点:要将办公桌一端抬离地面,抬升右端时左侧最左端的桌脚始终和地面接触,这个点就是杠杆的支点O。第二步找最长动力臂:杠杆上距离支点O最远的点是桌面的右上角端点,把支点O和这个最远点连接起来,这条连线就是能取到的最长动力臂。第三步确定动力方向:动力需要让办公桌绕O点逆时针转动,方向垂直于最长动力臂斜向上,此时动力最小。
【解析】
1. 标记支点O:将办公桌左侧最左端与地面接触的桌脚标注为支点O,抬升办公桌右端时,办公桌整体将绕O点转动。
2. 绘制最长力臂$l$:连接支点O与桌面右上角的端点,该线段就是最大的动力臂$l$。
3. 绘制最小动力$F$:过桌面右上角的端点,作垂直于动力臂$l$、方向斜向上的力$F$,该力就是抬起办公桌所需的最小力。
【答案】
【知识点】
杠杆平衡条件,最小力作图,力臂绘制
【点评】
本题是杠杆最小力作图的典型习题,核心是利用杠杆平衡条件推导“动力臂最大时动力最小”的结论,解题关键是选对抬升过程中固定不动的支点,找到杠杆上距离支点最远的点作为动力作用点。不少同学容易误选右侧桌脚作为支点,导致动力臂变短、力变大,需要明确支点是抬升过程中始终与地面接触的固定点。
【难度系数】
0.6
3. 如图所示,杠杆的$B$点挂一个重物,在$A$点施加一个最小的动力使杠杆平衡。请画出最小的动力$F_{1}$以及杠杆受到的阻力$F_{2}$。

答案
3. 如图所示:
解析
【分析】
要画出最小动力和阻力,首先结合杠杆平衡条件思考:动力×动力臂=阻力×阻力臂,当阻力和阻力臂大小固定时,动力臂越长,对应的动力就越小。首先确定阻力:杠杆受到的阻力是悬挂的重物通过绳子对B点的拉力,方向竖直向下,作用点在B点。接下来找最小动力:支点是O点,杠杆上所有点里A点距离O点的直线距离最远,连接OA就得到了最长的动力臂,之后过A点作垂直于OA的线段,动力的方向需要让杠杆的转动趋势和重物使杠杆顺时针转动的趋势相反,也就是让杠杆有逆时针转动的趋势,这个方向的力就是最小动力。
【解析】
1. 画阻力$F_2$:杠杆受到的阻力是重物对杠杆的拉力,作用点在B点,方向竖直向下,从B点沿竖直向下方向画带箭头的线段,标注符号$F_2$。
2. 画最小动力$F_1$:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,阻力和阻力臂一定时,动力臂最大则动力最小。支点为O,A是杠杆上到O距离最远的点,连接OA得到最长动力臂;过A点作OA的垂线,动力方向取能阻碍杠杆顺时针转动的方向,画出带箭头的线段,标注符号$F_1$,即为最小的动力。
【答案】

【知识点】
杠杆平衡条件,最小力作图,力的示意图
【点评】
本题是杠杆作图的经典题型,核心考点是最小动力的判断方法,要牢记“支点到动力作用点的连线为最长动力臂”的规律,注意动力方向要匹配杠杆的转动趋势,避免出现动力方向画反、动力臂找错的常见错误。
【难度系数】
0.6
要画出最小动力和阻力,首先结合杠杆平衡条件思考:动力×动力臂=阻力×阻力臂,当阻力和阻力臂大小固定时,动力臂越长,对应的动力就越小。首先确定阻力:杠杆受到的阻力是悬挂的重物通过绳子对B点的拉力,方向竖直向下,作用点在B点。接下来找最小动力:支点是O点,杠杆上所有点里A点距离O点的直线距离最远,连接OA就得到了最长的动力臂,之后过A点作垂直于OA的线段,动力的方向需要让杠杆的转动趋势和重物使杠杆顺时针转动的趋势相反,也就是让杠杆有逆时针转动的趋势,这个方向的力就是最小动力。
【解析】
1. 画阻力$F_2$:杠杆受到的阻力是重物对杠杆的拉力,作用点在B点,方向竖直向下,从B点沿竖直向下方向画带箭头的线段,标注符号$F_2$。
2. 画最小动力$F_1$:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,阻力和阻力臂一定时,动力臂最大则动力最小。支点为O,A是杠杆上到O距离最远的点,连接OA得到最长动力臂;过A点作OA的垂线,动力方向取能阻碍杠杆顺时针转动的方向,画出带箭头的线段,标注符号$F_1$,即为最小的动力。
【答案】
【知识点】
杠杆平衡条件,最小力作图,力的示意图
【点评】
本题是杠杆作图的经典题型,核心考点是最小动力的判断方法,要牢记“支点到动力作用点的连线为最长动力臂”的规律,注意动力方向要匹配杠杆的转动趋势,避免出现动力方向画反、动力臂找错的常见错误。
【难度系数】
0.6
4. 如图所示,杠杆处于静止状态,请画出力臂$l_{1}$对应的力$F_{1}$。

答案
4. 如图所示:
解析
【分析】
这是一道已知力臂反向绘制对应力的杠杆作图题,解题核心要紧扣力臂的定义:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,反过来对应的力的作用线必然和已知力臂互相垂直。首先第一步,过已知力臂l₁远离支点O的端点,作l₁的垂线,这条线就是F₁的作用线,它和杠杆的交点就是F₁的作用点;接下来判断力的方向,已知A端的F₂向下,会让杠杆绕O点顺时针转动,为了让杠杆保持静止,F₁的转动效果必须和F₂相反,也就是让杠杆有绕O逆时针转动的趋势,由此就能确定F₁的朝向,最后标注箭头和力的符号即可。
【解析】
1. 作力的作用线:过力臂l₁不与支点O相连的一端,作垂直于l₁的直线,该直线即为力F₁的作用线。
2. 确定作用点:上述作用线与杠杆的交点,就是F₁在杠杆上的作用点。
3. 确定力的方向并标注:已知F₂会使杠杆绕支点O顺时针转动,为维持杠杆静止,F₁需使杠杆绕O逆时针转动,因此F₁方向垂直于l₁斜向下,在作用点沿该方向画出带箭头的线段,标注符号F₁即可。
【答案】

【知识点】
力臂的定义;杠杆受力作图
【点评】
本题属于杠杆作图的反向变式考察,区别于常规的已知力画力臂的题型,核心考点是力和对应力臂相互垂直的关系,同时需要结合杠杆转动效果相反的规律判断力的方向,是杠杆作图部分的经典基础题型,能有效考察学生对力臂概念的理解程度。
【难度系数】
0.6
这是一道已知力臂反向绘制对应力的杠杆作图题,解题核心要紧扣力臂的定义:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,反过来对应的力的作用线必然和已知力臂互相垂直。首先第一步,过已知力臂l₁远离支点O的端点,作l₁的垂线,这条线就是F₁的作用线,它和杠杆的交点就是F₁的作用点;接下来判断力的方向,已知A端的F₂向下,会让杠杆绕O点顺时针转动,为了让杠杆保持静止,F₁的转动效果必须和F₂相反,也就是让杠杆有绕O逆时针转动的趋势,由此就能确定F₁的朝向,最后标注箭头和力的符号即可。
【解析】
1. 作力的作用线:过力臂l₁不与支点O相连的一端,作垂直于l₁的直线,该直线即为力F₁的作用线。
2. 确定作用点:上述作用线与杠杆的交点,就是F₁在杠杆上的作用点。
3. 确定力的方向并标注:已知F₂会使杠杆绕支点O顺时针转动,为维持杠杆静止,F₁需使杠杆绕O逆时针转动,因此F₁方向垂直于l₁斜向下,在作用点沿该方向画出带箭头的线段,标注符号F₁即可。
【答案】
【知识点】
力臂的定义;杠杆受力作图
【点评】
本题属于杠杆作图的反向变式考察,区别于常规的已知力画力臂的题型,核心考点是力和对应力臂相互垂直的关系,同时需要结合杠杆转动效果相反的规律判断力的方向,是杠杆作图部分的经典基础题型,能有效考察学生对力臂概念的理解程度。
【难度系数】
0.6
5. 小明去旅行,当小明拉着拉杆箱走向机场安检区域时,拉杆箱可以视为杠杆,如图所示,$O$为支点,$B$为重心,$A$为拉杆的端点,请你画出重力的示意图,并在$F_{1}$、$F_{2}$和$F_{3}$中选出拉拉杆箱的力并且画出该力的力臂$l$。

答案
5. 如图所示:
解析
【分析】
首先我们分两步完成作图任务:第一步画重力示意图,重力的作用点在重心B处,重力的方向始终是竖直向下,直接从B点沿竖直向下画带箭头的线段即可。第二步选择合适的拉力并画力臂:结合实际使用拉杆箱的场景,我们拉拉杆时拉力是沿拉杆斜向上的,对比F1竖直向上、F3水平向右,只有F2符合沿拉杆斜向上的实际拉力方向;之后画力臂的核心是找到支点O,从支点向拉力F2的作用线作垂线,这条垂线段就是对应的力臂l。
【解析】
1. 绘制重力示意图:在重心B点,沿竖直向下的方向画出带箭头的线段,标注符号G,代表拉杆箱的重力。
2. 选择拉力:日常拉动拉杆箱时,拉力沿拉杆斜向上施力最符合使用习惯,三个给定的力中F2的方向沿拉杆斜向上,因此选定F2为拉拉杆箱的力。
3. 绘制拉力的力臂:以O为支点,从O点向F2的作用线作垂直的线段,标注垂直符号,将该垂线段标记为l,即为F2的力臂。
【答案】

【知识点】
重力示意图,力臂作图,杠杆应用
【点评】
本题结合生活中拉杆箱的真实场景考察力学基础作图,易错点有两处:一是容易误将重力方向画为垂直于箱体向下,要牢记重力方向始终竖直向下;二是容易选错拉力,要结合实际使用拉杆箱的施力习惯判断合理的拉力方向,画力臂时注意标注垂直符号,明确力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
【难度系数】
0.6
首先我们分两步完成作图任务:第一步画重力示意图,重力的作用点在重心B处,重力的方向始终是竖直向下,直接从B点沿竖直向下画带箭头的线段即可。第二步选择合适的拉力并画力臂:结合实际使用拉杆箱的场景,我们拉拉杆时拉力是沿拉杆斜向上的,对比F1竖直向上、F3水平向右,只有F2符合沿拉杆斜向上的实际拉力方向;之后画力臂的核心是找到支点O,从支点向拉力F2的作用线作垂线,这条垂线段就是对应的力臂l。
【解析】
1. 绘制重力示意图:在重心B点,沿竖直向下的方向画出带箭头的线段,标注符号G,代表拉杆箱的重力。
2. 选择拉力:日常拉动拉杆箱时,拉力沿拉杆斜向上施力最符合使用习惯,三个给定的力中F2的方向沿拉杆斜向上,因此选定F2为拉拉杆箱的力。
3. 绘制拉力的力臂:以O为支点,从O点向F2的作用线作垂直的线段,标注垂直符号,将该垂线段标记为l,即为F2的力臂。
【答案】
【知识点】
重力示意图,力臂作图,杠杆应用
【点评】
本题结合生活中拉杆箱的真实场景考察力学基础作图,易错点有两处:一是容易误将重力方向画为垂直于箱体向下,要牢记重力方向始终竖直向下;二是容易选错拉力,要结合实际使用拉杆箱的施力习惯判断合理的拉力方向,画力臂时注意标注垂直符号,明确力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。

答案
6. 如图所示:
解析
【分析】
要组装最省力的滑轮组,核心思路是让承担动滑轮和物重的绳子段数尽可能多。首先清点图中的滑轮:天花板处固定了2个定滑轮,下方挂重物的是1个动滑轮。根据滑轮组绕线的“奇动偶定”规律,要得到最多的承重绳段数,绳子起始端应该固定在动滑轮的上端挂钩处,之后依次绕过滑轮,最终让绳子自由端朝向人所在的一侧施力,就能实现最大省力效果。
【解析】
解:要实现滑轮组最省力,需让动滑轮上承担物重的绳子段数取最大值,本题2定1动的配置下,最多可由3段绳子承重。绕线步骤:
1. 将绳子的起始端固定在动滑轮的上端挂钩上;
2. 向上绕过上方两个定滑轮中位置靠下的定滑轮;
3. 向下绕过下方的动滑轮;
4. 最后向上绕过位置靠上的定滑轮,绳子自由端朝向施力的人,完成最省力绕线。
【答案】

【知识点】
滑轮组绕线,滑轮组省力判断
【点评】
本题是滑轮组的基础作图题,解题关键是牢记“承担物重的绳子段数越多,滑轮组越省力”的规律,结合现有滑轮的数量选择最大的承重绳段数,绕线时注意不要出现交叉,最终自由端方向要符合人施力的实际场景。
【难度系数】
0.6
要组装最省力的滑轮组,核心思路是让承担动滑轮和物重的绳子段数尽可能多。首先清点图中的滑轮:天花板处固定了2个定滑轮,下方挂重物的是1个动滑轮。根据滑轮组绕线的“奇动偶定”规律,要得到最多的承重绳段数,绳子起始端应该固定在动滑轮的上端挂钩处,之后依次绕过滑轮,最终让绳子自由端朝向人所在的一侧施力,就能实现最大省力效果。
【解析】
解:要实现滑轮组最省力,需让动滑轮上承担物重的绳子段数取最大值,本题2定1动的配置下,最多可由3段绳子承重。绕线步骤:
1. 将绳子的起始端固定在动滑轮的上端挂钩上;
2. 向上绕过上方两个定滑轮中位置靠下的定滑轮;
3. 向下绕过下方的动滑轮;
4. 最后向上绕过位置靠上的定滑轮,绳子自由端朝向施力的人,完成最省力绕线。
【答案】
【知识点】
滑轮组绕线,滑轮组省力判断
【点评】
本题是滑轮组的基础作图题,解题关键是牢记“承担物重的绳子段数越多,滑轮组越省力”的规律,结合现有滑轮的数量选择最大的承重绳段数,绕线时注意不要出现交叉,最终自由端方向要符合人施力的实际场景。
【难度系数】
0.6
7. 用如图所示的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法。

答案
7. 如图所示:
解析
【分析】
要画出最省力的滑轮组绕法,核心思路是让承担动滑轮和重物总重力的绳子段数尽可能多。首先观察题图,装置由1个定滑轮和1个动滑轮组成,一定一动的滑轮组最多可以让3段绳子承担物重,此时省力效果最好。结合滑轮组“奇动偶定”的绕线规则:当承重绳段数n为奇数时,绳子起始端固定在动滑轮的挂钩上,之后依次绕过两个滑轮,就能得到段数最多的最省力绕法。
【解析】
1. 确定最大承重段数:该滑轮组只有1个定滑轮、1个动滑轮,最多可实现n=3段绳子拉着动滑轮,是最省力的情况;
2. 按照“奇动偶定”规则,将绳子的起始端固定在动滑轮上方的挂钩处;
3. 把绳子向上牵引,绕过顶部固定在天花板的定滑轮的轮槽;
4. 再将绳子向下牵引,绕过下方动滑轮的轮槽,完成绕线,此时动滑轮上共有3段承重绳,符合最省力要求。
【答案】

【知识点】
滑轮组绕线,滑轮组省力规律
【点评】
本题是滑轮组的基础作图题,核心考察对滑轮组省力特点的理解,只要牢记“承重绳段数越多越省力、奇动偶定”的绕线规则就可以顺利完成,注意绕线时绳子要贴合滑轮轮槽,不能出现交叉、脱槽的错误画法,部分同学容易误绕成n=2的绕法,达不到最大省力的效果。
【难度系数】
0.6
要画出最省力的滑轮组绕法,核心思路是让承担动滑轮和重物总重力的绳子段数尽可能多。首先观察题图,装置由1个定滑轮和1个动滑轮组成,一定一动的滑轮组最多可以让3段绳子承担物重,此时省力效果最好。结合滑轮组“奇动偶定”的绕线规则:当承重绳段数n为奇数时,绳子起始端固定在动滑轮的挂钩上,之后依次绕过两个滑轮,就能得到段数最多的最省力绕法。
【解析】
1. 确定最大承重段数:该滑轮组只有1个定滑轮、1个动滑轮,最多可实现n=3段绳子拉着动滑轮,是最省力的情况;
2. 按照“奇动偶定”规则,将绳子的起始端固定在动滑轮上方的挂钩处;
3. 把绳子向上牵引,绕过顶部固定在天花板的定滑轮的轮槽;
4. 再将绳子向下牵引,绕过下方动滑轮的轮槽,完成绕线,此时动滑轮上共有3段承重绳,符合最省力要求。
【答案】
【知识点】
滑轮组绕线,滑轮组省力规律
【点评】
本题是滑轮组的基础作图题,核心考察对滑轮组省力特点的理解,只要牢记“承重绳段数越多越省力、奇动偶定”的绕线规则就可以顺利完成,注意绕线时绳子要贴合滑轮轮槽,不能出现交叉、脱槽的错误画法,部分同学容易误绕成n=2的绕法,达不到最大省力的效果。
【难度系数】
0.6
8. 如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法。
答案
8. 如图所示:
解析
【分析】
首先识别图中两个滑轮的属性:左侧滑轮的轴固定在墙面上,是定滑轮,仅能改变力的方向,不省力;右侧滑轮的挂钩和物体A相连,会随物体A同步运动,是动滑轮,可以实现省力效果。水平滑轮组拉动物体时,省力程度由承担动滑轮拉力的绳子段数n决定,n越大越省力。本题为一个定滑轮搭配一个动滑轮的组合,要实现最省力,需要让动滑轮上的绳子段数取到最大值,结合滑轮组“奇动偶定”的绕线规则,依次合理绕绳即可得到最省力的绕法。
【解析】
1. 确定最大省力段数:该一动一定的水平滑轮组,能实现的最大承担拉力的绳子段数为2,此时拉力为物体所受摩擦力的1/2,是最省力的情况。
2. 按规则绕绳:将绳子的起始端固定在左侧定滑轮右侧的自由挂钩上,水平向右牵引绳子,绕过右侧的动滑轮,之后将绳子水平向左牵引,绕过左侧的定滑轮,最终得到的绕绳方式动滑轮上有2段绳子共同承担拉力,满足最省力要求。
【答案】

【知识点】
滑轮组绕线规则,动滑轮省力特点,定滑轮的作用
【点评】
本题考查水平放置滑轮组的最省力绕法,和竖直提升重物的滑轮组绕法逻辑一致,部分同学容易忽略两个滑轮的位置限制出现绕线交叉、段数偏少的错误,牢记“奇动偶定”的基础绕线原则,结合场景分析即可快速完成正确绘制。
【难度系数】
0.6
首先识别图中两个滑轮的属性:左侧滑轮的轴固定在墙面上,是定滑轮,仅能改变力的方向,不省力;右侧滑轮的挂钩和物体A相连,会随物体A同步运动,是动滑轮,可以实现省力效果。水平滑轮组拉动物体时,省力程度由承担动滑轮拉力的绳子段数n决定,n越大越省力。本题为一个定滑轮搭配一个动滑轮的组合,要实现最省力,需要让动滑轮上的绳子段数取到最大值,结合滑轮组“奇动偶定”的绕线规则,依次合理绕绳即可得到最省力的绕法。
【解析】
1. 确定最大省力段数:该一动一定的水平滑轮组,能实现的最大承担拉力的绳子段数为2,此时拉力为物体所受摩擦力的1/2,是最省力的情况。
2. 按规则绕绳:将绳子的起始端固定在左侧定滑轮右侧的自由挂钩上,水平向右牵引绳子,绕过右侧的动滑轮,之后将绳子水平向左牵引,绕过左侧的定滑轮,最终得到的绕绳方式动滑轮上有2段绳子共同承担拉力,满足最省力要求。
【答案】
【知识点】
滑轮组绕线规则,动滑轮省力特点,定滑轮的作用
【点评】
本题考查水平放置滑轮组的最省力绕法,和竖直提升重物的滑轮组绕法逻辑一致,部分同学容易忽略两个滑轮的位置限制出现绕线交叉、段数偏少的错误,牢记“奇动偶定”的基础绕线原则,结合场景分析即可快速完成正确绘制。
【难度系数】
0.6
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