Question

（1）如圖1所示，小球正在水中上浮，畫出此時小球所受力的示意圖．
（2）如圖2所示，杠桿在力F₁、F₂作用下處于平衡狀態，L₁為F₁的力臂．請在圖中作出F₂的力臂L₂及動力F₁．
（3）請將如圖3所示電水壺的3條接線按照安全用電的原則對應連接到插頭上．

Answer 1

【答案】分析：（1）小球在水中上浮，是因為浮力大于重力，分別按力的示意圖的作法作出浮力和重力．
（2）根據力臂是支點到力的作用線的垂直距離可作出F₂的力臂L₂，根據力的作用線與力臂垂直，可作出力的作用線，與杠桿的交點就是力的作用點，根據動力和阻力的關系可確定力的方向．
（3）對于三線插頭和三孔插座的連接，帶保險絲的線應與火線連接，才能起到保護作用，另一條與零線連接，才能形成通路，地線應與電水壺的金屬外殼連接．
解答：解：（1）浮力、重力均作在重心上，重力G豎直向下，浮力F豎直向上，浮力的長度大于重力，如圖：

（2）由圖可知，O為支點，由O向力F₂的作用線引垂線，支點到垂足的距離就是力臂L₂；作力臂L₁的垂線即力F₁的作用線，與杠桿的交點就是作用點，F₁使杠桿的轉動方向與力F₂的相反；如下圖所示：

（3）帶保險絲的一端與火線連接，中間一條與零線連接，接電水壺外殼的一條與地線連接，如下圖所示：

點評：（1）重力和浮力一般能作出，易錯點在于畫不出浮力的長度大于重力．
（2）知道力臂是支點到力的作用線的距離，可以根據垂直關系做力臂或做力．
（3）三條線的連接都有它特定的作用，絕不可以隨意連接，搞清保險絲的保護作用和地線的保護作用及其原理，才能理解為什么要這樣連接．