Question

作图题

（1）如图所示，某人在A处提升物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。

（2）如图所示是空调室外机支架，以O为支点，在支架P孔处拉一根铁线到墙上固定，且使铁线受到的拉力最小。请画出P孔与墙连接的铁线，并画出铁线拉力的力臂l。

（3）公交车后门两个扶杆上均装有一个按钮，每一个按钮相当于一个开关。当乘客按下任一按钮，驾驶台上的指示灯亮，提醒司机有人下车。请在虚线框内设计出符合要求的电路。

Answer

（1）

（2）

（3）

【解析】

试题分析：最省力的绕绳方法即是承担物重的绳子段数最多，先分析出应由3段绳子承担物重，才按照“奇动偶定”的原则确定绕绳方案．从动滑轮上挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，提升物体绳子条数为3，是最省力的绕法，如图所示：

根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．在阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，由图示可知，连接OP，即为力臂l，过P点做垂直于OP的作用力F，如图所示．

根据“乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光”结合串并联电路特点判断两个开关的连接方式．只要按下任何一个按钮，指示灯都会发光，说明这两个开关互不影响，是并联的；如图所示：

考点：滑轮组的设计与组装．杠杆中最小力的问题；力臂的画法．串、并联电路的设计．