中考物理专项训练：力臂的画法(含解析)

力臂的画法一．填空题（共15小题）1．如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图．当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水．请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2，O为支点.2．如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点．请画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图.3．如图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．在图上画出动力臂L1和阻力臂L2.4．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在动力F作用下，杠杆静止在水平位置．图中的L为动力F的力臂，请作出动力F的示意图（温馨提示：注意标明力F的方向和作用点）.5．如图（甲）是果农用剪子修剪树枝的情景，乙图是甲图的简化图，A点是杠杆动力的作用点，O点是支点，F2是杠杆受到的阻力．请画出阻力臂和最小动力F1的示意图.6．作图题（1）请作出如图1杠杆所受拉力F的力臂.（2）螺线管通电后，请在图2标出螺线管的N、S极．7．如图所示是铁路建设中使用道钉撬撬道钉的示意图．请在图中画出动力F1的力臂L1；8．图中杠杆OA可以绕O点转动，使杠杆在图示位置平衡，画出阻力臂和最省力时作用力的方向．9．如图所示，o点为杠杆的支点，则图中线段是力F的力臂.10．（1）如图1是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心．以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图.（2）如图2所示，如闭合开关，请用箭头符号标出小磁针N极的偏转方向．11．如图所示是液压汽车起重机的示意图．请分别画出作用在吊臂上的动力F的力臂和重物A受到的拉力.12．小芳探索人体内的杠杆，发现脖子里有一根杠杆，将脑袋往后仰时，颈关节相当于杠杆的支点，图1是她画的简化图，帮助人把脑袋往后仰的输出力、脖子后面的肌肉提供的输入力如图所示.（1）请在图1中画出输入力的力臂；（2）小明认为：杠杆在小芳画的输入力和输出力的作用下，该杠杆不能平衡．若要平衡，输出力必须如图2所示那样换为杠杆受到的阻力．你觉得（选填“小芳”或“小明”）的杠杆在如图所示两个力作用下能平衡；（3）在上述正确的杠杆平衡图中，根据公式，可判断输入力输出力（选填“大于”、“等于”、“小于”）.13．如图所示，以B为支点，重10N的匀质木棒AB在细绳拉力作用下保持静止，请画出木棒所受拉力的力臂以及所受重力的示意图.14．请在图中画出F1的力臂（o是支点）.15．画出图中杠杆的动力F的力臂l.二．解答题（共12小题）16．如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0．撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa．（OB=3OA，g取10N/kg）（1）画出F2的力臂.（2）求合金块的质量.（3）求F2的大小.17．如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆．图中小明同学用力竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂（选填“大于”、“小于”或“等于”）动力臂．小明同学想通过增大向下拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议：.18．胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用时先将棉头浸泡于水中吸水，再拉动拉手，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余水挤出后便可清理地板，请在图乙示意图中画出：（1）动力F1的力臂l1；（2）作用在B点的阻力F2.19．杠杆OA可绕O点转动，受力情况如图所示．请作出力F的力臂L.20．如图中活塞抽水机的柄是一根弯曲的杠杆，请画出动力F的力臂L.21．图中OA为轻质杠杆，可绕O点转动，在点B处用细绳悬挂一重物，在A端施加动力F1，使杠杆在水平位置平衡．请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂L1.22．如图甲所示，当用指甲剪剪指甲时，指甲剪可以看成是多个杠杆的组合．乙中画出剪指甲时其中一个杠杆DBE的动力臂L1和阻力F2.23．（1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，用弹簧测力计沿BC方向拉杠杆，使杠杆平衡，如图1所示．请画出：①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图；②F的力臂.（2）如图2所示，开关闭合．①请在图中标出通电螺线管的N、S极；②用箭头标出图中磁感线的方向．24．如图是用钓鱼竿钓鱼的情景，其中动力为F1，阻力为F2，请在图中作出阻力F2的力臂2.25．图中，杠杆OBA在图示位置静止，请画出作用在A点的力F的力臂l.26．如图1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），图2为单侧钳柄及相连部分示意图．请在图2中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2.27．如图所示，利用动滑轮来提升一个物体，拉力F竖直向上．动滑轮其实就是一个变形的杠杆，请在图中标出它的支点O，并画出F的力臂L.力臂的画法参考答案与试题解析一．填空题（共15小题）1．如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图．当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水．请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2，O为支点.考点：力臂的画法．专题：简单机械．分析：力臂是指支点到力的作用线的距离．已知支点、动力和阻力的方向，过支点作力的作用线的垂线段即可．解答：解：过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段（即动力臂L1和阻力臂L2）．如图所示：．点评：要能找出杠杆的五要素，并且会根据力臂的画法画出正确的作用力或力臂．2．如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点．请画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图.考点：力臂的画法．专题：简单机械．分析：力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，从支点向动力作用线和阻力作用线引垂线段，线段的长度即为动力臂和阻力臂．解答：解：从支点作动力F1作用线的垂线段，线段的长度即为动力臂；电灯对杠杆的拉力是阻力，方向竖直向下，由此画出阻力的示意图．如图所示：点评：明确力臂的概念，从支点向力的作用线画垂线，即可找出力臂的位置，阻力是阻碍杠杆转动的力，明确了这些基本概念便不难解决．3．如图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．在图上画出动力臂L1和阻力臂L2.考点：力臂的画法．专题：作图题．分析：此杠杆支点在O点，根据动力臂为支点到动力作用线的距离，阻力臂为支点到阻力作用线的距离，分别作出动力臂L1和阻力臂L2．解答：解：从支点向动力作用线引垂线，作出动力臂，用大括号标出，标上字母L1；从支点向阻力作用线引垂线，作出阻力臂，用大括号标出，标上字母L2；如图：点评：作力臂要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．4．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在动力F作用下，杠杆静止在水平位置．图中的L为动力F的力臂，请作出动力F的示意图（温馨提示：注意标明力F的方向和作用点）.考点：力臂的画法；力的示意图．专题：简单机械．分析：支点O、力臂L已知，根据力臂的作法：从支点向力的作用线作垂线段，作出动力F的示意图．解答：解：做出力臂L的垂线，与杠杆相交于一点，即F的作用点，由于G使杠杆沿顺时针方向转动，所以F方向应使杠杆沿逆时针方向转动，作用点在A点．如图所示：点评：此类题的关键是掌握杠杆五要素，然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂，并且作图要求规范．5．如图（甲）是果农用剪子修剪树枝的情景，乙图是甲图的简化图，A点是杠杆动力的作用点，O点是支点，F2是杠杆受到的阻力．请画出阻力臂和最小动力F1的示意图.考点：力臂的画法；杠杆中最小力的问题．专题：图像综合题．分析：根据力臂是指从支点到力的作用线的距离作出阻力臂；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：解：已知支点为O，过支点做阻力作用线的垂线段，用L2表示，即为阻力臂的示意图：已知动力的作用点为A，OA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左，据此可画出最小的动力．如图所示：点评：本题考查了最小动力和力臂的作法．作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段．要知道力和力臂成反比的关系．6．作图题（1）请作出如图1杠杆所受拉力F的力臂.（2）螺线管通电后，请在图2标出螺线管的N、S极.考点：力臂的画法；通电螺线管的磁场．专题：磁现象、电生磁；简单机械．分析：（1）力臂是指从支点到力的作用线的距离，过支点O作F作用线的垂线段即可．（2）根据螺线管的线圈绕向和电流方向，利用安培定则可以确定螺线管的N、S极．解答：解：（1）反向延长力的作用线，然后过支点做力的作用线的垂线段，即为其力臂L，如图所示：（2）由图可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极．如图所示：点评：（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）安培定则涉及三个方向：磁场方向；电流方向；线圈绕向．告诉其中的两个方向可以确定第三个方向．7．如图所示是铁路建设中使用道钉撬撬道钉的示意图．请在图中画出动力F1的力臂L1；考点：力臂的画法．专题：简单机械．分析：根据力臂是指从支点到力的作用线的距离画出力臂即可．解答：解：延长动力的作用线，然后过支点做力的作用线的垂线段，用L1表示，如图所示：点评：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．8．图中杠杆OA可以绕O点转动，使杠杆在图示位置平衡，画出阻力臂和最省力时作用力的方向．考点：力臂的画法；力的示意图．专题：图像综合题．分析：由图可知，杠杆的阻力就是重物对杠杆的拉力，作用点在绳与杠杆的接触点上，方向竖直向下，按照力的示意图的画法画出阻力，然后按照力臂的画法画出其力臂；根据杠杆平衡的条件可知，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：解：过阻力的作用点，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用F2表示，然后反向延长阻力的作用线．从支点向阻力的作用线引垂线段，即为其力臂L2，连接OA，OA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，根据动力与垂直于力臂画出最小的动力；如下图所示：点评：此题考查力的示意图和力臂的画法，力臂是支点到力的作用线的距离，若支点与力的作用点的连线成为力臂，此时的力臂最大．9．如图所示，o点为杠杆的支点，则图中线段OA是力F的力臂.考点：力臂的画法．专题：简单机械．分析：要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．解答：解：图中OA是从支点到力的作用线F的距离，所以，OA是F的力臂．OB不是从支点到力的作用线F的距离，所以，不是F的力臂．故答案为：OA．点评：考查学生对力臂的概念的理解，关键是知道力臂是从支点到力的作用线的距离，基础题目．10．（1）如图1是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心．以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图.（2）如图2所示，如闭合开关，请用箭头符号标出小磁针N极的偏转方向．考点：力臂的画法；重力示意图；通电螺线管的磁场．专题：磁现象、电生磁；重力、弹力、摩擦力；简单机械．分析：（1）根据支点是轮子轴心点O，力臂L是支点到力F的作用线的距离．重力的方向总是向下的，来解答此题．（2）根据电源的正负极可以确定线圈中的电流方向，再结合线圈的绕向，可以安培定则可以确定螺线管的NS极，进而利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的转动方向．解答：解：（1）过O点作F的垂线即为F的力臂；过O′作竖直向下的作用力G即为箱体所受重力．如下图所示：（2）根据电源的正负