2020—2021学年八年级下册物理期末复习杠杆作图20题
一、作图题(本大题共20小题)
1.
下图中杠杆处于平衡状态,请在图中画出动力F的力臂L。
2.
如图所示为钓鱼竿的简化示意图,其中O为支点,F1为动力。请在图中画出动力臂L1和阻力F2的示意图(钓鱼竿自重忽略不计)。
3.
如图所示,拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上,请画出行李箱受到的重力G的示意图,以及拉力F对O点的力臂L。
4.
如图所示,O点为杠杆的支点,在杠杠上A点处挂一重力为G的重物,在杠杆上B点处施加拉力F,使杠杆处于平衡状态。请在图中作出拉力F的力臂l。
5.
在图中画出力F的力臂,并标上字母L。
6.
如图所示,杠杆AO在力、的作用下处于静止状态,是力的力臂,请在图中画出力的力臂和力的示意图。
7.
如图所示的钢丝钳,其中A是剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴(支点),右图为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2。
8.
如图所示,用杠杆将物体A吊起,O点是支点,请画出拉力的力臂和物体A所受的重力G的示意图。
9.
图中作出动力臂和阻力。
10.
如图是工人用撬棍撬石头的示意图。请画出动力F1?的力臂;并画出石头对撬棍压力的示意图。
11.
如图所示,用撬棍撬起石头时,O为支点,A为动力作用点,要求:
(1)画出石头所受重力的示意图
(2)画出撬棍撬起石头时最小动力F1的示意图和动力臂L1。
12.
请在图中B点画出使轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F的示意图。
13.
如图所示,某同学用一根硬棒撬动一块大石块,棒的上端A是动力作用点。请在杠杆上画出提动石块的最小动力F,
并在图上标出支点的位置O。
14.
如图,要用一个最小的力把圆木推上台阶,用力的示意图在图中画出这个力,并标出它的力臂。
15.
如图所示,在C点用力把桌腿A抬离地面时,桌腿B始终没有移动,请在C点画出最小作用力的示意图,并画出对应的力臂。
16.
“节约用水,人人有责”。如图甲所示是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄可看作一个杠杆,请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂l2,并画出施加在A点的最小动力F1及其力臂l1。
17.
画出图中杠杆平衡时A端施加的最小力F的方向及其力臂L。
18.
请在图中画出阻力的力臂,以及在A点的最小动力的示意图。
19.
如图所示,请在羊角锤A点处画出撬起钉子所能施加的最小动力F1。
手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点。请在图中画出:
(1)施加在A点最小的动力F1
(2)力F2的力臂L2
20.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
此题主要考查了有关力臂的画法,首先要掌握力臂的概念,找出支点和力的作用线,从而正确地画出力臂。
(1)解决此题,需要掌握力臂的概念,知道力臂是从支点到力的作用线的距离;
(2)由支点向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂。
2.【答案】解:(1)过拉力作用点作竖直向下的拉力即为阻力F2;
(2)过支点O作F1作用线的垂线段即为动力臂L1。
如图所示
【解析】(1)鱼对鱼竿的拉力即为阻力,拉力F2的作用点为鱼线与杆的交点,拉力的方向沿绳子向下,过拉力F2的作用点表示出阻力的方向;
(2)已知支点和动力的方向,根据力臂的定义过支点作力的作用线的垂线段。
本题考查力的示意图以及力臂画法的掌握情况;确定力的作用点和方向,是正确画出力的示意图的前提。
3.【答案】解:
重力的方向竖直向下,从行李箱的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示;
反向延长力F画出力的作用线,然后从支点O向力F的作用线作垂线段,垂线段就是力F的力臂L,如图所示:
【解析】重力的方向竖直向下,作重力的示意图时应从物体重心向下作竖直线段;先确定支点,再确定力的作用线,最后从支点到力的作用线作垂线段。
本题考查了重力的示意图和拉力的力臂的画法,重力竖直向下,不是垂直向下;作力臂时,应先确定支点和力的作用线。
4.【答案】???????
【解析】
【分析】
画力臂时,先要明确支点与力的作用线的位置,再由支点向力的作用线做垂线,并进行适当的标注。
做力臂时一定要找准支点与力的作用线,力的作用线必要时可进行延长,在画出由支点到力的作用线的距离时,也注意要垂直才行。
【解答】
延长画出力F的作用线,从支点O向其作垂线,支点到垂足的距离就是该力的力臂l,如图所示:
。
5.【答案】如图:
??????????????
【解析】
【分析】
力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂。
力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
【解答】
延长力F的作用线,然后由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度L为F的力臂,如图所示:
???????。
6.【答案】解:过力臂L2的右端,作垂直于L2的直线,与杠杆OA的交点为力F2的作用点,方向斜向右上方,即为力F2的示意图;
作F1的反向延长线,过支点O作F1作用线的垂线段,即为F1的力臂L1,如图所示:
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离,作图时把握住力和力臂的垂直关系即可做出阻力。
本题考查了力和力臂的作法。当杠杆平衡时,动力和阻力对杠杆的影响是:使杠杆的运动趋势是相反的。
7.【答案】
【解析】解:
由图可知,杠杆的支点为O,过支点O作F1作用线的垂线段就是动力臂L1;阻力F2的作用点在A点,剪钢丝时钢丝作用在A点的阻力方向是竖直向下的,所以过A点作竖直向下的阻力F2;如图所示:
???????
(1)力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点;②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
(2)确定阻力F2的作用点和方向,按照力的示意图的画法画出阻力示意图。
此题考查力臂和力的示意图的画法,关键是要找好支点与力的作用线,难点是根据杠杆原理确定阻力的方向。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查的是力的示意图的画法以及力臂的画法,解答此题的关键是知道力臂的概念,以及重力的作用点、方向;
解答此题,根据力臂的概念可画出力臂L1,重力的作用点在物体的几何重心,方向竖直向下,据此可画出重力示意图。
【解答】
重物的重心在物体的几何重心,重力的方向是竖直向下的,从作用点起沿竖直向下的方向,画一条带箭头的线段。
O点是杠杆的支点,从支点向拉力作用线做垂线段,即是力臂如图:
???????。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了力的示意图和力臂的画法,属于基础性题目,
难度不大,
注意作图要规范。
先确定杠杆的支点,然后确定力的作用线,最后作力臂。
【解答】
杠杆的支点为O,过支点O作动力F作用线的垂线段即为动力臂,物体G对杠杆的拉力为阻力,作用点在B,方向竖直向下,如图所示:
。
10.【答案】解:杠杆受到的阻力为石头与杠杆接触点受到垂直于杠杆向下的力,即过杠杆与石头的接触点作垂直于杠杆的力F1;然后过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段,即L1、L2.如图所示:
【解析】先确定杠杆受到阻力,然后根据力臂是支点到力的作用线的距离,作出杠杆受到的动力臂和阻力臂即可。
本题考查了力臂的作法以及确定杠杆受力分析。主要力臂是指支点到力的作用线的垂线段。
11.【答案】解:(1)石头所受重力的作用点在石头的重心,方向竖直向下,从重心竖直向下画一带箭头的线段表示石头受到的重力,如图所示:
(2)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长越省力,图中杠杆支点在O点,连接OA即为最长动力臂L1,从A点垂直OA向上画一带箭头的线段,可得最小动力F1的示意图,如图所示:
【解析】(1)物体受重力的作用点在重心,方向竖直向下,根据力的示意图的画法作图。
(2)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小。
此题考查重力示意图和力臂的画法、杠杆中最小力的问题,求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查杠杆中最小力的问题以及力的示意图画法的掌握情况,知道支点与力的作用点的连线为最长的力臂。
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。
【解答】
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,OB是最大动力臂,当力F与OB垂直向下时,力F最小,如图所示:
。
13.【答案】???????
【解析】
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用,在力与力臂乘积一定的情况下,若支点与力的作用点成为力臂,此时的力臂最大,使用杠杆最省力。
(1)支点是杠杆绕着转动的固定点,若动力向下作用时,杠杆应绕小石块尖端转动;
(2)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,在阻力×阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力将越小。
【解答】
由图可知,当杠杆与地面的接触点为支点时,作用在A点的动力臂最大,此时动力最小,力垂直于杠杆向上,支点O与最小作用力F如图所示:
???????。
14.【答案】
【解析】
【分析】
在处理此类杠杆中最小力的问题时,可按以下步骤进行:①确定支点和动力作用点;②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线,即动力作用线。
由杠杆的平衡条件可知:当阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,则动力越小;因此解答此题,只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可。
【解答】
由杠杆的平衡条件可知,在阻力乘阻力臂不变时,动力臂越长所用的动力越小;
如图,支点为O,过支点O做直径OA,过A做OA的垂线,可得动力的作用线,按这个方向用力,动力臂最长,最省力,如图所示:
。
15.【答案】解:连接BC,则BC就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;如下图所示:
【解析】根据杠杆的平衡条件,要想施加最小的力,必须是力臂最大。
为了确定最小的力就必须找力臂最大时对应的力,此时力的作用点应该离支点最远。
16.【答案】。
【解析】
【分析】
本题考查力臂的画法,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。
【解答】
过O点作阻力F2的垂线段,垂线段距离即为阻力F2对支点O的力臂l2;
动力最小,即动力臂最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,OA即为动力臂l1,如图所示:
17.【答案】解:O为支点,当OA之间的连线为动力臂L时,力臂L是最大的,此时的动力F最小,垂直OA向上画出该力示意图,如图所示:
【解析】由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长、越省力,动力越小。据此先确定最长的动力臂,再确定动力的方向,最后根据力的示意图的画法作图。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,注意:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
18.【答案】
【解析】
【分析】
(1)力臂即点到线的距离。先找点(支点),再作线(F2的作用线),最后作点到线的距离。
(2)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小。
力臂画法的关键是牢记力臂与力的作用线的关系;确定杠杆中最小力是该题的难点。
【解答】
过支点O作阻力作用的垂线段l2,即为阻力F2的力臂,
力臂越长越省力,最长的力臂即支点O与作用点A的连线,过A点做垂直于OA、斜向上的作用力F1即为最小动力;如图所示
???????
19.【答案】解:由杠杆的平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,即连接OA即为最长力臂L1,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可,如下图所示:
【解析】由杠杆的平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂最大时,动力最小,即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小。
求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。
20.【答案】解:当AO之间的连线作为力臂时,力臂是最大的,此时的动力最小;力F2是由重力产生的,故阻力的方向是竖直向下的,从O点做该力的作用线的垂线,即为力臂,如图所示:
。
故答案为:如上图。
【解析】力臂是从支点到力的作用线的距离;当动力的力臂最大时,动力是最小的。
作力臂首先找到支点和力的作用线,再从支点向力的作用线引垂线,支点到垂足之间的距离为力臂的大小。
第8页,共15页