物理杠桿畫(huà)圖題練習(xí)1

1、杠桿作圖題一、杠桿力臂的作法例1. 如圖1所示，畫(huà)出杠桿受力的力臂. 點(diǎn)撥：（1）杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)都必須在杠桿上，力臂和力的作用線(xiàn)必須垂直，千萬(wàn)不能把支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離當(dāng)做力臂.（2）力臂的畫(huà)法一般分如下幾步：首先根據(jù)題意確定支點(diǎn)O；畫(huà)好動(dòng)力作用線(xiàn)和阻力作用線(xiàn)，必要的時(shí)候要用虛線(xiàn)將力的作用線(xiàn)延長(zhǎng)；從支點(diǎn)O向力的作用線(xiàn)引垂線(xiàn)，畫(huà)出垂足，則從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的垂直距離就是力臂，力臂用虛線(xiàn)或?qū)嵕€(xiàn)表示，并用大括號(hào)標(biāo)出力臂的長(zhǎng)短，在旁邊標(biāo)上字母l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂. 總之，力臂的畫(huà)法可以用以下順口溜記?。阂徽尹c(diǎn)，二畫(huà)線(xiàn)，三作垂線(xiàn)段，四標(biāo)符號(hào). 二、最大動(dòng)力臂和最小動(dòng)力的

2、作法例2. 在圖3中，畫(huà)出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖和這個(gè)力的力臂（要求保留作圖痕跡）. 解析：根據(jù)杠桿平衡公式F1l1=F2l2可知，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力就越小，現(xiàn)要求使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小動(dòng)力，就必須先求出最大動(dòng)力臂. 根據(jù)力臂的定義，結(jié)合圖3可以看出，從支點(diǎn)O到杠桿的各點(diǎn)的距離中只有到A點(diǎn)的距離OA最長(zhǎng)，即l就是所求的力F的力臂，故A點(diǎn)就是動(dòng)力的作用點(diǎn)，所以過(guò)A點(diǎn)向上作OA的垂線(xiàn)就是最小的動(dòng)力F，最后標(biāo)上箭頭（如圖4所示）. 點(diǎn)撥：根據(jù)杠桿平衡公式F1l1=F2l2可知，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力就越小，現(xiàn)要求使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小動(dòng)力，就必

3、須先求出最大動(dòng)力臂. （1）尋找最大動(dòng)力臂的方法：動(dòng)力的作用點(diǎn)確定了的時(shí)候，則支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)之間的線(xiàn)段長(zhǎng)即為最大動(dòng)力臂；動(dòng)力的作用點(diǎn)沒(méi)有確定時(shí)，應(yīng)觀察杠桿上哪一點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，則這一點(diǎn)到支點(diǎn)的距離即為最大動(dòng)力臂. （2）作最小動(dòng)力的方法：找出最大動(dòng)力臂后過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)作動(dòng)力臂的垂線(xiàn)；根據(jù)杠桿平衡的實(shí)際情況確定動(dòng)力的方向，最后標(biāo)上箭頭和字母F或F1. 三、根據(jù)力臂畫(huà)力的作法例3. 如圖5所示，杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態(tài)，l1為F1的力臂. 請(qǐng)?jiān)趫D中作出力F1. 解析：以前考查大家的都是已知力的作用線(xiàn)作出對(duì)應(yīng)力臂，而此題考查的是根據(jù)力臂作出對(duì)應(yīng)力的作用線(xiàn)，所以，解此題的關(guān)鍵是過(guò)力臂l1的末

4、端（不是支點(diǎn)）作力臂的垂線(xiàn)，與杠桿的交點(diǎn)就是該力作用在杠桿上的作用點(diǎn)，由于阻力F2使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以動(dòng)力F1的方向只能使杠桿向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)才能使杠桿平衡，故動(dòng)力F1的方向朝上（如圖6所示）. 中考杠桿作圖易錯(cuò)題例析 一、畫(huà)錯(cuò)力臂例1（2008年杭州）畫(huà)出作用在壓水泵搖柄上力的力臂。錯(cuò)解：支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線(xiàn)當(dāng)作力臂。如圖1甲。 正解：如圖1乙。解析：力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離。如何正確理解力臂的概念呢？其幾何模型就是“點(diǎn)到直線(xiàn)的距離”。畫(huà)好力臂是學(xué)好杠桿的重中之重。練習(xí)：下列關(guān)于動(dòng)力力臂的作圖中，正確的是（ ）例2（2007年南通）杠桿在我國(guó)古代就有了許多巧妙的應(yīng)用，護(hù)城河上安裝的吊橋

5、（圖3）就是一個(gè)杠桿，它的支點(diǎn)是C點(diǎn)，畫(huà)出繩對(duì)吊橋的拉力及拉力的力臂。 錯(cuò)解：如圖4甲。 正解：如圖4乙。解析：杠桿的動(dòng)力和阻力指的都是作用在杠桿的力，此題中動(dòng)力是繩對(duì)吊橋的作用力，而不是人對(duì)繩子的拉力。 二、畫(huà)錯(cuò)動(dòng)力方向例3（2008年遼寧）請(qǐng)你在圖31中畫(huà)出使用剪刀時(shí)，杠桿AOB所受動(dòng)力的示意圖。錯(cuò)解：如圖5甲，認(rèn)為作用在杠桿上的兩個(gè)力的方向相反。正解：如圖5乙。解析：如何確定作用在杠桿上力的方向，如果已知的力使杠桿繞支點(diǎn)作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則現(xiàn)在施加的動(dòng)力應(yīng)使杠桿繞支點(diǎn)作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。反之，也成立。動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，但它們的方向不一定相反。 三、畫(huà)錯(cuò)動(dòng)力作用點(diǎn)例4（2007年連云港市

6、）如圖6所示，杠桿在力、作用下處于平衡狀態(tài)，為的力臂。請(qǐng)?jiān)趫D中作出力。錯(cuò)解：如圖7甲，A點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn)。正解：如圖7乙。B點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn)。解析：此題要求我們要逆向思維。根據(jù)力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，過(guò)的末端作的垂線(xiàn)交杠桿的點(diǎn)B才是的作用點(diǎn)，從而畫(huà)出動(dòng)力。注意動(dòng)力的作用點(diǎn)要畫(huà)在杠桿上。四、求作最小動(dòng)力1動(dòng)力臂在杠桿上例5（2006年天門(mén)）小華在動(dòng)物園參觀時(shí)，看到了如圖8所示的場(chǎng)景，為使小熊貓不致與石頭相撞而受傷害，請(qǐng)你在杠桿AOB上作出使杠桿AOB在圖所示位置靜止時(shí)的最小力的示意圖，圖中O為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。錯(cuò)解：如圖9甲。正解：如圖9乙。解析：O點(diǎn)相當(dāng)于杠桿的支點(diǎn)，根據(jù)滿(mǎn)足最小力的兩個(gè)條件可知：

7、（1）在杠桿上離支點(diǎn)O最遠(yuǎn)的點(diǎn)是點(diǎn)B；（2）OB就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂。最小力的作用線(xiàn)與OB垂直，已知的力G使杠桿作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則現(xiàn)在施加的動(dòng)力應(yīng)使杠桿作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)指向右上方。本題最常見(jiàn)的錯(cuò)誤答案是把A點(diǎn)看作動(dòng)力的作用點(diǎn)。思維的誤區(qū)就在于作用在杠杠上的兩個(gè)力必須分居在支點(diǎn)兩側(cè)，由于阻力在杠桿的左邊，從而將動(dòng)力作到杠桿的右端。2動(dòng)力臂不在杠桿上例6（2008年蘇州樣卷）如圖10所示，使用羊角錘拔釘子，動(dòng)力作用在錘柄上A點(diǎn)。請(qǐng)作出拔釘子時(shí)所用最小動(dòng)力的示意圖。（注意：請(qǐng)?jiān)趫D上保留為確保作圖準(zhǔn)確所畫(huà)的輔助線(xiàn)）錯(cuò)解：如圖11甲。正解：如圖11乙。解析：錯(cuò)誤的認(rèn)為力臂一定在杠桿上，以杠桿的全長(zhǎng)做力臂最長(zhǎng)。

8、求作最小動(dòng)力問(wèn)題，就是轉(zhuǎn)化為找最長(zhǎng)力臂問(wèn)題。找最長(zhǎng)力臂，一般分兩種情況：（1）在動(dòng)力的作用點(diǎn)明確的情況下，就是以支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線(xiàn)作為力臂，這個(gè)力臂最長(zhǎng)，過(guò)力的作用點(diǎn)作力臂的垂線(xiàn)，正確確定力的方向從而作出最小的力；（2）在動(dòng)力作用點(diǎn)未明確規(guī)定時(shí)，首先應(yīng)找出距支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn)，然后再按（1）的步驟完成。練習(xí)題2用圖所示的杠桿提起重物O是杠桿的支點(diǎn)，在A點(diǎn)用力，在圖中畫(huà)出力的力臂，并用字母G表示3畫(huà)出圖中各力的力臂：4如圖中均勻直棒OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)分別畫(huà)出水平拉力和重力G的力臂6試在圖上畫(huà)出1和2的力臂7在右圖中畫(huà)出力對(duì)支點(diǎn)O的力臂，并用字母G表示8下圖中的鍘刀屬于杠桿，試畫(huà)出它

9、的動(dòng)力臂和阻力臂9畫(huà)出并標(biāo)明圖中、G對(duì)支點(diǎn)O的力臂10畫(huà)出圖中各力的力臂11畫(huà)出圖中1和2的力臂G1和G212畫(huà)出圖中杠桿所受各力對(duì)于點(diǎn)O的力臂（不計(jì)杠桿所受的重力）13圖中杠桿所受的重力G和拉力的力臂14試在圖中畫(huà)出汽車(chē)剎車(chē)踏板上動(dòng)力1的力臂G1和阻力2的力臂G215畫(huà)出圖中，加在杠桿上的動(dòng)力的力臂16如圖所示，試畫(huà)出杠桿OA所受力的力臂（OA桿的質(zhì)量忽略不計(jì)）17圖中，均勻直棒AB可繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在B端加一豎直向上的40牛頓的力，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，試作出該棒所受重力的圖示及重力的力臂18畫(huà)出圖中力1和2的力臂，并用G1和G2分別標(biāo)明19畫(huà)出圖中杠桿所受各力對(duì)于支點(diǎn)O的力臂（不計(jì)杠桿所受重

10、力）20在圖所示的各杠桿中，O是支點(diǎn)，試分別畫(huà)出1，2的力臂G1，G221下列所示的杠桿中，O是支點(diǎn)，在圖上畫(huà)出1、2的力臂，并且用G1、G2表示它22畫(huà)出下列各力的力臂（如圖）23畫(huà)出下列各力的力臂（如圖）24如圖中的點(diǎn)O是杠桿的支點(diǎn)，畫(huà)出力1和2的力臂，并用字母G1和G2標(biāo)明25畫(huà)出圖中1和2的力臂27如圖所示，一木桿可繞固定軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，木桿在水平拉力的作用下處于平衡狀態(tài)試在圖上畫(huà)出拉力和木桿重力G對(duì)O點(diǎn)的力臂28畫(huà)出圖1和圖2中各力的力臂31用如圖所示的杠桿提起重物，O是杠桿的支點(diǎn)，若在A點(diǎn)用力，在圖中畫(huà)出力的力臂，并用字母G表示32用道釘撬來(lái)撬鐵路枕木上的道釘，O是支點(diǎn)，在圖中作出它的動(dòng)力臂和阻力臂33如圖所示的杠桿中，O是支點(diǎn)畫(huà)出力1、2的力臂，并用字母G1、G2表示34先在圖中找到支點(diǎn)的位置，然后根據(jù)情況確定動(dòng)力和阻力，再畫(huà)出