1、杠杆作图专题答案和解析【答案】1. 解：沿力F1的方向作出F1的作用线，由支点O向F1的作用线做垂线，垂线段的长度就为F1的力臂L1.如图所示：2. 解：延长F1的作用线，然后过支点分别作动力F1和阻力F2的垂线段，并分别用L1和L2表示.如图所示：3. 解：过支点O作F1作用线的垂线段(即动力臂L1). 拉力的作用点在鱼线与鱼竿的接触点上，方向竖直向下，过拉力作用点作竖直向下的拉力F2；如图所示：4. 解：延长力F作出力的作用线，从支点O作力F的作用线的垂线，垂线段的长就是力F的力臂L.如图所示：5. 解：(1)延长动力的作用线(用虚线)(2)由支点向动力的作用线做垂线(用虚线)(3)画出大
2、括号，标出L1.如图故答案为：6. 解：由图知，O点为支点，连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡条件可知此时所用的动力最小；左图中，支点在最左端，要使杠杆平衡，动力方向应垂直于OA向上；右图中，支点在杠杆的中间位置，要使杠杆平衡，动力方向应垂直于OA向下；据此可画出最小的动力，如图所示：7. 解：过支点O向阻力F2画垂线，就得到阻力臂L2，如图所示：作用在A点的最小动力应为图中的力F1，它与杠杆垂直，此时的动力臂为OA，如图所示：8. 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
3、段，即为F1的力臂L1，如图所示：9. 解：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；为使打开壶盖的力最小，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；如图所示：。10. 解：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，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如下图所示：11. 解：(1)重力方向竖直向下，过均匀木棒的中心，即木棒的重心，沿竖直向下的方向画一条有向线
4、段，用G表示，即为重力的示意图；(2)沿力F的方向画出作用线，从O点向力F的作用线作垂线段L就是力F的力臂，如图所示：12. 解：重力的方向是竖直向下的，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，大小为3N；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，因此OC作为动力臂最长，过C作垂直于OC的力，由图知动力的方向应该向下，如下图所示：13. 解：由图可知，杠杆的支点为O，过支点O向动力F1作用线引垂线段，即为其力臂L1，阻力是灯对杠杆A点的拉力，过A点沿竖直向下的方向画一条有向线段，用F2表示，即为阻力的示意图.如图所示：14
5、. 解：过O点做垂直F1的垂线即为动力的力臂L1；手握钳子把向上运动，钳子刀口将向下运动，因此阻力向上，与钳子刀口垂直，如下图所示：15. 解：延长动力F1和反向延长阻力F2的作用线，从支点分别向这两条力的作用线作垂线，就是动力臂L1和阻力臂L2，如图所示：16. 解：(1)石头的重心在球心，过球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用标出符号G；(2)过支点分别作垂直于阻力作用线和动力作用线的垂线段(即动力臂l1和阻力臂l2)，如图所示：17. 解：图中O为支点，从支点O作力F的作用线的垂线段，垂线段即为力F的力臂L，如图所示：18. 19. (1)(2)(3)20. 21. (1)(2)
6、(3)22. (1)(2)23. 24. 25. 如图：26. 27. 【解析】1. 力臂是从支点到力的作用线的距离.由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂此题主要考查了力臂的画法，首先要理解力臂的概念，正确找出支点和力的作用线，从而画出力臂2. 支点已知，根据力臂是指从支点到力的作用线的距离作图即可力臂的画法：首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点.确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线.从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂3. (1)拉力F2的作用点为鱼线与杆的交点，阻力的方向沿绳子向下，过拉力F2的作用点表示出拉力的方向；(2)已知支点和动力的方向，根据力臂的定义过
7、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4. 过杠杆的支点作出垂直于力作用线的垂线段，即为力F的力臂L画杠杆的力臂一是要找准支点，二是要准确画出力的作用线，然后才是从支点作力的作用线的垂线，最后还应该用字母将其标出来5. 力臂的画法：首先确定支点0；然后延长动力的作用线和阻力的作用线(用虚线)；再由支点向动力作用线做垂线(用虚线)；最后画上大括号，标出L1(1)掌握杠杆的五要素，会画力臂，会根据力臂画出力(2)延长力的作用线和由支点向力的作用线做垂线都用虚线6. 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
8、使所用的动力最小，必须使动力臂最长。考查最小动力的确定；由杠杆的平衡条件，杠杆中最小作用力问题，可以转化为最大力臂问题，解题的关键是找出最长的力臂。7. (1)力臂即点到线的距离，找到支点、力的作用线，再作支点到力的作用线的垂线段(2)根据杠杆的平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂，要想动力最小，必须动力臂最大力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则；找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则.明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来8. 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：
9、使杠杆的运动趋势是相反的。9. 找到重心，沿重力的方向画一带箭头的线段表示重力；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。本题考查了作力的示意图与作力臂问题，掌握力的示意图与力臂的作法即可正确解题。根据阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。10. (1)根据重力的方向是竖直向下的，过重心做竖直向下的力即可。(2)杠杆平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂(F1L1=F2L2)，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。此题主要考查了重力示意图的画法和杠杆中最小力的问题。解决此类题目的关
10、键是确定出最长的力臂，并根据力臂的画法做出最小的力。11. (1)重力方向竖直向下，作重力的示意图时应从物体重心向下作竖直线段；(2)先确定支点，再确定力的作用线，最后从支点到力F的作用线作垂线段，即可作出F的力臂。知道重力的方向总是竖直向下的，会用示意图表示力，会根据力臂的画法作出相应的力和力臂。12. (1)根据重力的方向是竖直向下的，过重心做竖直向下的力即可(2)杠杆平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂(F1l1=F2l2)，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小此题考查重力示意图和最小力的示意图的画法，解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力
11、越小的结论13. 阻力F2的作用点在点A，方向向下，动力的力臂L1为支点O到动力的作用线的距离本题考查了力的示意图和力臂的画法.作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段14. 动力臂是从支点到动力的作用线的距离，作出从支点到动力作用线的垂线段即可钢丝钳是一个杠杆，支点在钳轴，动力为手的握力，阻力为铁丝对钳子刀口的压力画力臂的方法是：找到点(支点O)，找到线(力的作用线-力所在的直线)，由点向线作垂线即可.我们还可以用口诀来记：一找点(支点)，二作线(力的作用线)，点向线作垂线15. (1)作用在杠杆上的阻力是由于物体的重力引起的，因此作用在杠杆上阻力的方向是竖直向下的；(2)过杠杆的支点作出
12、垂直于动力作用线和阻力作用线的垂线段，即动力臂和阻力臂重力的方向始终是竖直向下的；力臂是支点到力的作用线的距离，是一条垂线段，不是直线16. (1)过物体的重心，用一条带箭头的线段表示出重力的作用点和方向，注意重力的方向竖直向下；(2)先确定动力和阻力的方向，然后过支点作力的作用线的垂线段就得到动力臂和阻力臂。(1)重力的方向是竖直向下，力的示意图就是用一条带箭头的线段表示力的三要素；(2)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。17. 力臂是支点到力的作用线的距离；由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂本题主要考查了有关力臂的画法
13、，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18. 【分析】力臂是指从支点向力的作用线作垂线，垂线段即为力臂；根据公式F1L1=F2L2可以知道，力和力臂成反比，要想力最小，必须力臂最长，即作用在M点时力F1最小，力的方向向右下方。画力臂的方法是：找到点，找到线(力的作用线)，由点向线作垂线即可。我们还可以用口诀来记：一找点(支点)，二作线(力的作用线)，点向线作垂线。【解答】由图可知，O为支点，重物G对杠杆的拉力为阻力F2，方向竖直向下；OM为动力臂时，动力臂最长，此时动力最小，过M点作出最小动力，方向向右下方，如图所示：19. (1)【分析】对小球受力分析，然后从力的作
14、用点，沿力的方向作有向线段，即可作出小球的受力示意图。此题考查力的示意图的画法，知道弹力大于摩擦力是解题的关键。【解答】小球向右加速运动时，小球受力不平衡，小球水平方向所受的弹力F大于摩擦力；从小球的重心沿摩擦力与弹力的方向作出摩擦力力与弹力的示意图，如图所示：(2)【分析】小球在水中受重力与浮力的作用，因为小球匀速上浮，则浮力应等于重力，据此画出重力和浮力的示意图。画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力。【解答】小球受到的重力竖直向下，而浮力竖直向上，小球在水中匀速上浮，则浮力应等于重力，如图所示：(3)【分析】支点
15、是杠杆绕着转动的固定点，动力向下作用时，杠杆应绕小石块尖端转动；动力向上作用时，杠杆应绕着杠杆与地面接触的点转动；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。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。【解答】由图示可知，当杠杆与地面的接触点为支点O时，作用在A点的动力力臂最大，所以此时动力最小，力垂直于杠杆向上，过支点O作最小力的作用线的垂线即为力臂L，如图所示：20. 【分析】力臂是支点到力的作用线的距离，支点为点B，分别作出支点到力的作用线的垂线段即可。力臂的画法：首先
16、根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。此题的关键是找出手柄CBA的支点。【解答】由图示可知，指甲刀有三根杠杆组成，手柄CBA的支点是B，从支点B向动力F的作用线引垂线段，即为作用在A点的力F的力臂；如图所示：故答案为：21. 【分析】(1)要解决此题需要掌握力臂的画法：支点到力的作用线的距离。同时要掌握杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2.根据杠杆的平衡条件，力臂越长越省力，所以要找最小的力，应该首先确定最长的力臂；(2)过L的上端作出它的垂线，交于杠杆于一点是F的作用点，再画出F的方向；(3)滑轮组绳子的
17、绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。本题中，要求最省力，属于第二种。考查了杠杆平衡条件中最小力的确定，其中支点到作用点的距离即为最长的力臂。此题将所学的知识与实际生活相联系，很具有实际意义。画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮。【解答】(1)由题意知，当前轮遇到障碍物时，乘务员向下按扶把时，支点在后轮轴O上，从E到O点的距离为最长的力臂，然后向下做力臂的垂线，即为最小的力，如图所示：；(2)过L的上端作出它的垂线，交于杠杆于一点是F的作用
18、点，再画出F的方向，如下图所示：(3)只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：故答案为：(1)；(2)；(3)。22. (1)【分析】画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按要求画出各个力。画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。【解答】因为是光滑的斜面，且绳子处于竖直状态(球与斜面虽然接触但不发生挤压)，所以小球不受摩擦力和支持力的作用；则小球受到重力和拉力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向沿
19、绳子向上，两个力的作用点都画在球的重心上，这两个力是一对平衡力，大小相等，作图时两条线段的长度相等。如图所示：(2)【分析】杠杆平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂(F1L1=F2L2)，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。【解答】用撬棒撬石头时，支点为O，由杠杆的平衡条件(F1L1=F2L2)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的有向线段，方向向下。如图所示：23. 【分析】力臂是支点到力的作用线的距离，因此要先确定支点，然后判断力的方向，再过支点做出力的作用
20、线的垂线，支点到力的作用线的距离，即为所求作的力臂。本题考查了力臂的作法。关键是要作出支点到力的作用线的垂线段。【解答】已知支点为O，过点O作力F1作用线的垂线段L1，作力F2作用线的垂线段L2，那么L1、L2即为所求作的力臂。如图所示：。故答案为：。24. 【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长、越省力，所以只要找到最长的力臂便可求得最小的力。此题考查了杠杆中的力臂的画法和杠杆中的最小力问题。要做出最小的力，关键是确定最长的力臂，即从支点到力的作用点的距离。【解答】由题可知O为支点，从O向F2的作用线引垂线，则垂线段的
21、长度即为阻力臂L2，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；由图知，最长的动力臂L1是从O点到A点的距离，过A点作垂直于OA向上的力，即为最小动力F1的示意图。如图所示：25. 【分析】F2与杠杆垂直，故连接支点O与F2的作用点即为力臂L2，过L1的上端作L1的垂线，交杠杆于一点，即为F1的作用点，F1的方向向上。本题考查了力的示意图和力臂的画法.由力臂的概念即可画力臂，也可确定力的方向和作用点。【解答】F2与杠杆垂直，故连接支点O与F2的作用点即为力臂L2，过L1的上端作L1的垂线，交杠杆于一点，即为F1的作用点，F1的方向向上，如图所示：。故答案为：如图：26. 【
22、分析】力臂的画法：首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。阻力作用点钳子所接触钢丝处，方向向上。本题考查了力的示意图和力臂的画法.作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。【解答】找出支点，从O做F1的垂线段就是F1的力臂，阻力作用点是钳子所接触钢丝处，方向向上，答案如图：。27. 【分析】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。本题考查力臂的画法；重力示意图，画力的示意图要重点把握三要素：力的方向、力的作用点、力的大小；此题中要分清支点O和箱体的重心O，二者不能混为一谈。【解答】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。如图所示：。第 13 页
