2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题:杠杆最小力的画图题
2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题:杠杆最小力的画图题
一、作图题
1.(2023八下·光山期中)如图,工人用撬棍撬起石块,O为支点。
(1)画出阻力F2的力臂l2;
(2)画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图。
2.(2022八下·临邑期末)如图所示,自拍杆给旅行者自拍带来方便,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆可以增大取景范围,取得良好的拍摄效果。现将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点。请在图中画出:
⑴施加在A点最小的动力F1;
⑵F2的力臂l2。
3.(2022八下·五莲期末)如图甲所示是一种新式的下开式窗户,乙图为该窗户的示意图,B为转动轴,O为窗扇的重心。
⑴请画出窗扇的重力的力臂L;
⑵若要将窗扇再向外推开,画出此时在A点所用最小力F的示意图。
4.(2022八下·烟台期末)如图所示,OAB是轻质杠杆,在OA的中点挂一个重物。请在B点画出使OA在水平位置保持静止的最小动力F(保留作图痕迹)。
5.(2022八下·惠州期末)如题图所示,用瓶起开启瓶盖,请在图中画出阻力F2以及其力臂L2,画出在A点施加的最小的力F1。
6.(2022八下·招远期末)如图是活塞式抽水机的示意图,其手柄相当于一个杠杆,O是支点。请画出阻力F2对支点O的力臂l2,并画出施加最小动力F1的示意图以及动力F1的力臂l1。
7.(2022八下·西平期末)杠杆静止在如图所示的位置,请画出阻力F2及在A点所施加的最小动力F1。
8.(2021八下·封开期末)如图,是一个电热水壶的简易图,B为重心,用力作用在壶盖上A点时,可将壶盖打开,请在A点画出所需最小力F(O为支点,请保留作图痕迹)及水壶所受的重力的示意图。
9.(2021八下·酒泉期末)汽车引擎盖被液压杆支撑,引擎盖可看成一个杠杆,图乙是其简化图,O是支点,F2是液压杆作用在 A 点的阻力。请在图乙中画出F2的力臂和 B 点关上引擎盖的最小动力F1。(不计引擎盖重力)
10.(2021八下·平定期末)“节约用水,人人有责”,如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,请你在图乙所示的示意图中画出阻力F2的力臂l2以及施加在A点的最小动力F1。
11.(2021八下·大同期末)如图甲所示,小明可以用一只手把一盆水端起来,此时脸盆相当于一个杠杆,图乙是它的示意图,O为支点,A为动力作用点。请你在示意图中画出最小动力F1。
12.(2021八下·昌图期末)如图所示,用图具正左使用的核桃夹,上、下两部分都是杠杆,乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图以及杠杆所受的阻力F2。
13.(2021八下·禹州期末)如图所示是用羊角锤拔钉子的示意图,请画出将钉子拔出时在A点所用最小力F及其力臂L。
14.(2021八下·福田期末)轻质杠杆OAB可绕O点自由转动,为使杠杆在如图所示位置保持平衡,请画出(1)施加于B点的最小动力F1(保留作图痕迹);(2)阻力F2的力臂l2。
15.(2019八下·肇源期末)曲杆可绕固定点O转动,在一个最小的拉力F的作用下,在图所示位置保持静止,请在图乙中画出:
①拉力F的力臂和拉力F的示意图;
②所挂物体受到重力的示意图。
16.(2019八下·察右前旗期末)如图所示,一群人正在利用自拍杆用手机进行自拍.自拍杆可以看成一个杠杆(0为支点),请你在图中画出阻力F2的力臂L2, 并画出施加在A点的最小动力。
17.在图中画出物体的重力和使杠杆在图示位置平衡的最小力
18.(2018八下·白山期末)如图所示.O为杠杆AC的支点,在B处挂一个小球,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上的最小动力F的示意图。
19.如图所示,是一种健身器械,AOB可视为一个杠杆,O是它的支点.在B端用力向下拉杠杆时,重物被抬起.请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂.
20.(2019八下·双城期末)如图所示是右侧带书柜的办公桌,我们可以把它抽象成一个“杠杆”.现在要用一个最小的力将这张办公桌的一端稍抬离地面.请画出这个力F和这个力的力臂L,并用“O”标明这个“杠杆”的支点.
答案解析部分
1.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1)过支点O向阻力F2 的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是阻力臂l2;
(2)要施加的最小动力F,则动力臂需最长,由图知,当力与杠杆垂直时,OA最长,所以OA作动力臂最长,过A点做OA垂直向下的垂线就是动力F1 的方向。如图所示
【分析】(1)从支点到阻力F的作用线的距离叫做力臂;
(2)根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力 ×阻力臂”可知:在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,要使动力最小,则动力臂必须最长,力的作用点已标出,则力的方向应与杠杆垂直。
2.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点。根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,以OA为力臂是最长的力臂,所以此时施加在A点的动力F1最小,从A点作OA的垂线,方向向上画出最小动力F1;延长F2的作用线,从O点作F2的作用线的垂线,垂线段为F2的力臂l2。如图所示:
【分析】杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线;杠杆上支点到力的作用点的连线是最大的力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
3.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1)已知AB的重心为O,从重心作出竖直向下的重力,反向延长重力作用线,从支点B作重力作用线的垂线,可得重力的力臂L;
(2)支点为B,由杠杆的平衡条件可知,AB为最长动力臂时,动力最小,连接AB,从A点作垂直于AB向上的有向线段,即为最小力F的示意图,如图所示:
【分析】由杠杆平衡条件知道,动力最小时,必须使动力臂最长,力臂与对应力的作用线垂直。
4.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂l是最长的;动力的方向应该向上,过点B垂直于OB向上作出最小动力F的示意图,如下图所示。
【分析】在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;力臂与对应的力的作用线垂直。
5.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】用瓶起开启瓶盖时,支点为O,瓶盖对起子的阻力方向竖直向下,过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,即为阻力F2, 过O点作与F2的反向延长线垂直的有向线段,那么其为阻力臂L2;由杠杆的平衡条件可知,OA为最长动力臂时,动力最小,连接OA,过A点作垂直于OA向上的有向线段,即为最小力F1的示意图,如图所示:
【分析】由杠杆平衡条件知道,动力最小时,必须使动力臂最长,力臂与力垂直。
6.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】做出F2的作用线,由支点O向F2的作用线引垂线,垂线段的长度即为其力臂l2;阻力与阻力臂一定时,要使施加的力最小,根据杠杆的平衡条件,动力臂需最长。OA为最长力臂,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,由动力和阻力的定义,最小动力方向斜向下,如下图所示:
【分析】杠杆上支点到力的作用线的垂线是力臂;杠杆上最大的力臂是支点到力的作用点的连线,最小的力和最大的力臂垂直。
7.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,要画出阻力F2及在A点所施加的最小动力F1,要找到最长的动力臂,连接OA,OA为最长的动力臂,因此过A点作垂直于OA的力,方向向下,如图所示
【分析】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
8.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】使得打开壶盖的力最小,根据杠杆平衡条件可知,动力臂要最长;壶盖上O点为支点,OA为最长的动力臂,过A点作垂直于OA斜向上的动力F;重力作用点的重心B,从B点竖直向下画一带箭头的线段表示重力G。如图所示:
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离。杠杆上为使力最小,应使动力臂最长,在阻力和阻力臂一定时,动力臂最长时、最省力,据此画出动力方向;找到重心,沿重力的方向画一带箭头的线段表示重力。
9.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件知道,在阻力和阻力臂不变的情况下,要使动力最小,动力臂需最长,连接OB两点,OB即为最长的动力臂L1,动力垂直于动力臂,方向斜向下;阻力臂为支点到阻力作用线的距离,先反向延长F2,再由O点作F2作用线的垂线即为阻力臂L2,如下图:
【分析】由杠杆平衡条件知道,在阻力和阻力臂不变的情况下,要使动力最小,动力臂需最长,连接OB两点,OB即为最长的动力臂L1,动力垂直于动力臂,方向斜向下,据此作图即可。
10.【答案】
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】过O点作阻力F2作用线的垂线,即为阻力F2的力臂l2;根据杠杆平衡的条件,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。由图可知,OA为最长动力臂时,动力最小,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,如下图所示:
【分析】根据杠杆平衡的条件,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。
11.【答案】
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】O为支点,A为动力作用点,根据杠杆的平衡条件,要最省力,动力臂应最长,则需力的方向与OA垂直,斜向上,如图。
【分析】根据杠杆的平衡条件,要最省力,动力臂应最长,据此作图。
12.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】垂直于核桃的接触面向上,从支点O作阻力F2作用线的垂线,则支点到垂足的距离为阻力臂L2;由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂的乘积一定时,动力臂越长则动力越小,图中OA为动力臂时最长,动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作最小动力F1的示意图;如图所示
【分析】杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
(1)确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
(2)连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
(3)经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
(4)根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
13.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆的平衡条件可知,阻力和阻力臂一定时,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,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:
【分析】画杠杆最小动力的方法:①找最大动力臂(已知动力作用点,将支点与动力作用点连接即为最大动力臂);②过动力作用点做力臂的垂直线段,根据支点的位置判断动力的方向。
14.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂最长,由图知动力的方向应该垂直于OB向上;从支点O阻力F2的作用线作垂线,垂线段的长即为阻力F2的力臂l2,如下图所示
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,注意垂直符号。
15.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由图知,从O到A点的距离最大,以此作为动力臂最长。此时作用在杠杆最右端的拉力最小,可以确定力的方向垂直于OA斜向上;物体的重力作用在重心,方向竖直向下,如图所示:
【分析】①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.
②重力的方向总是竖直向下的,过重心画一个带箭头的竖直向下的力即可.
16.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】过O点作阻力F2的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2;
在阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,动力臂需要最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向上,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示:
【分析】过O点作阻力作用线的垂线即为阻力臂.
根据杠杆平衡的条件,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.
17.【答案】如下图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的,过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,左端距离支点最远,因此OA作为动力臂时最长,此时动力最小,由图知动力的方向应该垂直于OA向上,如下图所示:
【分析】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.
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】为使杠杆在水平位置平衡,动力F最小,F的力臂应最大,图中动力臂OC是最长的动力臂,力F作用点在C点,方向竖直向上,如图所示:
【分析】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.
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】解:根据杠杆平衡条件,动力臂越长越省力,以从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂;
图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,OB为力臂是最长的力臂,则力F应与OB垂直且向下.如图所示:
.
【分析】要想使力最小,就得使力臂最大,据此选择力作用的位置及方向,最后作图表示出来.
20.【答案】解:由题意知,右侧书柜中装满了书,所以书柜的重心偏右,施加的动力应该在左侧,所以要使最小的力抬起书柜一端,动力作用点在左上角A点,支点在右下角.连接O与书柜的左上角A点就是最长的动力臂.力和力臂如下图:
故答案为:如图所示.
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【分析】根据杠杆平衡的条件,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.
2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题:杠杆最小力的画图题
一、作图题
1.(2023八下·光山期中)如图,工人用撬棍撬起石块,O为支点。
(1)画出阻力F2的力臂l2;
(2)画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1)过支点O向阻力F2 的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是阻力臂l2;
(2)要施加的最小动力F,则动力臂需最长,由图知,当力与杠杆垂直时,OA最长,所以OA作动力臂最长,过A点做OA垂直向下的垂线就是动力F1 的方向。如图所示
【分析】(1)从支点到阻力F的作用线的距离叫做力臂;
(2)根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力 ×阻力臂”可知:在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,要使动力最小,则动力臂必须最长,力的作用点已标出,则力的方向应与杠杆垂直。
2.(2022八下·临邑期末)如图所示,自拍杆给旅行者自拍带来方便,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆可以增大取景范围,取得良好的拍摄效果。现将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点。请在图中画出:
⑴施加在A点最小的动力F1;
⑵F2的力臂l2。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点。根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,以OA为力臂是最长的力臂,所以此时施加在A点的动力F1最小,从A点作OA的垂线,方向向上画出最小动力F1;延长F2的作用线,从O点作F2的作用线的垂线,垂线段为F2的力臂l2。如图所示:
【分析】杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线;杠杆上支点到力的作用点的连线是最大的力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
3.(2022八下·五莲期末)如图甲所示是一种新式的下开式窗户,乙图为该窗户的示意图,B为转动轴,O为窗扇的重心。
⑴请画出窗扇的重力的力臂L;
⑵若要将窗扇再向外推开,画出此时在A点所用最小力F的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1)已知AB的重心为O,从重心作出竖直向下的重力,反向延长重力作用线,从支点B作重力作用线的垂线,可得重力的力臂L;
(2)支点为B,由杠杆的平衡条件可知,AB为最长动力臂时,动力最小,连接AB,从A点作垂直于AB向上的有向线段,即为最小力F的示意图,如图所示:
【分析】由杠杆平衡条件知道,动力最小时,必须使动力臂最长,力臂与对应力的作用线垂直。
4.(2022八下·烟台期末)如图所示,OAB是轻质杠杆,在OA的中点挂一个重物。请在B点画出使OA在水平位置保持静止的最小动力F(保留作图痕迹)。
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂l是最长的;动力的方向应该向上,过点B垂直于OB向上作出最小动力F的示意图,如下图所示。
【分析】在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;力臂与对应的力的作用线垂直。
5.(2022八下·惠州期末)如题图所示,用瓶起开启瓶盖,请在图中画出阻力F2以及其力臂L2,画出在A点施加的最小的力F1。
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】用瓶起开启瓶盖时,支点为O,瓶盖对起子的阻力方向竖直向下,过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,即为阻力F2, 过O点作与F2的反向延长线垂直的有向线段,那么其为阻力臂L2;由杠杆的平衡条件可知,OA为最长动力臂时,动力最小,连接OA,过A点作垂直于OA向上的有向线段,即为最小力F1的示意图,如图所示:
【分析】由杠杆平衡条件知道,动力最小时,必须使动力臂最长,力臂与力垂直。
6.(2022八下·招远期末)如图是活塞式抽水机的示意图,其手柄相当于一个杠杆,O是支点。请画出阻力F2对支点O的力臂l2,并画出施加最小动力F1的示意图以及动力F1的力臂l1。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】做出F2的作用线,由支点O向F2的作用线引垂线,垂线段的长度即为其力臂l2;阻力与阻力臂一定时,要使施加的力最小,根据杠杆的平衡条件,动力臂需最长。OA为最长力臂,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,由动力和阻力的定义,最小动力方向斜向下,如下图所示:
【分析】杠杆上支点到力的作用线的垂线是力臂;杠杆上最大的力臂是支点到力的作用点的连线,最小的力和最大的力臂垂直。
7.(2022八下·西平期末)杠杆静止在如图所示的位置,请画出阻力F2及在A点所施加的最小动力F1。
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,要画出阻力F2及在A点所施加的最小动力F1,要找到最长的动力臂,连接OA,OA为最长的动力臂,因此过A点作垂直于OA的力,方向向下,如图所示
【分析】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
8.(2021八下·封开期末)如图,是一个电热水壶的简易图,B为重心,用力作用在壶盖上A点时,可将壶盖打开,请在A点画出所需最小力F(O为支点,请保留作图痕迹)及水壶所受的重力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】使得打开壶盖的力最小,根据杠杆平衡条件可知,动力臂要最长;壶盖上O点为支点,OA为最长的动力臂,过A点作垂直于OA斜向上的动力F;重力作用点的重心B,从B点竖直向下画一带箭头的线段表示重力G。如图所示:
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离。杠杆上为使力最小,应使动力臂最长,在阻力和阻力臂一定时,动力臂最长时、最省力,据此画出动力方向;找到重心,沿重力的方向画一带箭头的线段表示重力。
9.(2021八下·酒泉期末)汽车引擎盖被液压杆支撑,引擎盖可看成一个杠杆,图乙是其简化图,O是支点,F2是液压杆作用在 A 点的阻力。请在图乙中画出F2的力臂和 B 点关上引擎盖的最小动力F1。(不计引擎盖重力)
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件知道,在阻力和阻力臂不变的情况下,要使动力最小,动力臂需最长,连接OB两点,OB即为最长的动力臂L1,动力垂直于动力臂,方向斜向下;阻力臂为支点到阻力作用线的距离,先反向延长F2,再由O点作F2作用线的垂线即为阻力臂L2,如下图:
【分析】由杠杆平衡条件知道,在阻力和阻力臂不变的情况下,要使动力最小,动力臂需最长,连接OB两点,OB即为最长的动力臂L1,动力垂直于动力臂,方向斜向下,据此作图即可。
10.(2021八下·平定期末)“节约用水,人人有责”,如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,请你在图乙所示的示意图中画出阻力F2的力臂l2以及施加在A点的最小动力F1。
【答案】
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】过O点作阻力F2作用线的垂线,即为阻力F2的力臂l2;根据杠杆平衡的条件,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。由图可知,OA为最长动力臂时,动力最小,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,如下图所示:
【分析】根据杠杆平衡的条件,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。
11.(2021八下·大同期末)如图甲所示,小明可以用一只手把一盆水端起来,此时脸盆相当于一个杠杆,图乙是它的示意图,O为支点,A为动力作用点。请你在示意图中画出最小动力F1。
【答案】
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】O为支点,A为动力作用点,根据杠杆的平衡条件,要最省力,动力臂应最长,则需力的方向与OA垂直,斜向上,如图。
【分析】根据杠杆的平衡条件,要最省力,动力臂应最长,据此作图。
12.(2021八下·昌图期末)如图所示,用图具正左使用的核桃夹,上、下两部分都是杠杆,乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图以及杠杆所受的阻力F2。
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】垂直于核桃的接触面向上,从支点O作阻力F2作用线的垂线,则支点到垂足的距离为阻力臂L2;由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂的乘积一定时,动力臂越长则动力越小,图中OA为动力臂时最长,动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作最小动力F1的示意图;如图所示
【分析】杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
(1)确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
(2)连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
(3)经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
(4)根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
13.(2021八下·禹州期末)如图所示是用羊角锤拔钉子的示意图,请画出将钉子拔出时在A点所用最小力F及其力臂L。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆的平衡条件可知,阻力和阻力臂一定时,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,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:
【分析】画杠杆最小动力的方法:①找最大动力臂(已知动力作用点,将支点与动力作用点连接即为最大动力臂);②过动力作用点做力臂的垂直线段,根据支点的位置判断动力的方向。
14.(2021八下·福田期末)轻质杠杆OAB可绕O点自由转动,为使杠杆在如图所示位置保持平衡,请画出(1)施加于B点的最小动力F1(保留作图痕迹);(2)阻力F2的力臂l2。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂最长,由图知动力的方向应该垂直于OB向上;从支点O阻力F2的作用线作垂线,垂线段的长即为阻力F2的力臂l2,如下图所示
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,注意垂直符号。
15.(2019八下·肇源期末)曲杆可绕固定点O转动,在一个最小的拉力F的作用下,在图所示位置保持静止,请在图乙中画出:
①拉力F的力臂和拉力F的示意图;
②所挂物体受到重力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由图知,从O到A点的距离最大,以此作为动力臂最长。此时作用在杠杆最右端的拉力最小,可以确定力的方向垂直于OA斜向上;物体的重力作用在重心,方向竖直向下,如图所示:
【分析】①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.
②重力的方向总是竖直向下的,过重心画一个带箭头的竖直向下的力即可.
16.(2019八下·察右前旗期末)如图所示,一群人正在利用自拍杆用手机进行自拍.自拍杆可以看成一个杠杆(0为支点),请你在图中画出阻力F2的力臂L2, 并画出施加在A点的最小动力。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】过O点作阻力F2的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2;
在阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,动力臂需要最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向上,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示:
【分析】过O点作阻力作用线的垂线即为阻力臂.
根据杠杆平衡的条件,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.
17.在图中画出物体的重力和使杠杆在图示位置平衡的最小力
【答案】如下图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的,过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,左端距离支点最远,因此OA作为动力臂时最长,此时动力最小,由图知动力的方向应该垂直于OA向上,如下图所示:
【分析】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.
18.(2018八下·白山期末)如图所示.O为杠杆AC的支点,在B处挂一个小球,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上的最小动力F的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】为使杠杆在水平位置平衡,动力F最小,F的力臂应最大,图中动力臂OC是最长的动力臂,力F作用点在C点,方向竖直向上,如图所示:
【分析】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.
19.如图所示,是一种健身器械,AOB可视为一个杠杆,O是它的支点.在B端用力向下拉杠杆时,重物被抬起.请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂.
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】解:根据杠杆平衡条件,动力臂越长越省力,以从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂;
图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,OB为力臂是最长的力臂,则力F应与OB垂直且向下.如图所示:
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【分析】要想使力最小,就得使力臂最大,据此选择力作用的位置及方向,最后作图表示出来.
20.(2019八下·双城期末)如图所示是右侧带书柜的办公桌,我们可以把它抽象成一个“杠杆”.现在要用一个最小的力将这张办公桌的一端稍抬离地面.请画出这个力F和这个力的力臂L,并用“O”标明这个“杠杆”的支点.
【答案】解:由题意知,右侧书柜中装满了书,所以书柜的重心偏右,施加的动力应该在左侧,所以要使最小的力抬起书柜一端,动力作用点在左上角A点,支点在右下角.连接O与书柜的左上角A点就是最长的动力臂.力和力臂如下图:
故答案为:如图所示.
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【分析】根据杠杆平衡的条件,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.