专题12 杠杆作图综合能力培优题-2022-2023学年八年级物理下册高效同步练（人教版）

专题12 杠杆作图综合能力培优题 1. 如图所示，用一根硬棒通过支点撬起石头，画出石头所受重力的示意图，以及力的力臂。 【答案】   【解析】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； 过支点作力的作用线的垂线段就得到的力臂。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；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。石头重力的作用点在重心，过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号表示；过支点作垂直于动力作用线的垂线段，即为的力臂，如上图所示：  2. 我们应养成随手关水龙头的好习惯，图甲所示的水龙头的手柄可简化为图乙所示的杠杆，其中为支点，为关水龙头时手柄受到的阻力，请作出的力臂以及最小的动力的示意图。 【答案】反向延长力的作用线，过支点作阻力作用线的垂线段，即为阻力的力臂；根据杠杆平衡条件，阻力与阻力臂不变时，要动力最小，则动力臂应最长，连接支点与点，则为最长的动力臂；阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，从点作的垂线就得到在点施加的最小动力，如下图所示：   3. 请在图中作出、的力臂和。 【答案】反向延长力的作用线，从支点向做垂线，垂线段的长度是的力臂；从支点向做垂线，垂线段的长度是的力臂；如图所示：   【解析】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。 此题主要考查了力臂的画法，解决此类题目的关键是搞清力臂的概念，找出支点、力的作用线。 4. 在图中，画出杠杆在图示位置静止时作用在端点的最小力的方向及其力臂。 【答案】   5. 图中的杠杆处于平衡状态，请在图中画出动力臂和阻力。 【答案】图中杠杆支点在点，从支点作的作用线的垂线段，垂线段的长即为动力臂； 过力臂的左端做力臂的垂线，即为力的作用线，与杠杆的交点即为的作用点；力使杠杆向下转动，则应阻碍杠杆的转动，即力的方向向下，如图所示：   【解析】力臂是指支点到力的作用线的距离。可以根据垂直关系做出力臂或画出力的示意图。 解决本题的关键是会根据力臂的画法、由已知条件作出相应的力臂和力，注意力方向的确定。 6. 如图所示，是使用自拍杆辅助手机进行拍照的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，请画出作用在杠杆点的最小动力和作用在点的阻力的阻力臂。 【答案】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； 图中点为支点，动力作用在点，以长作为最长的动力臂，动力的方向应该向上，过点垂直于向上作出最小动力的示意图；过支点作阻力作用线的垂线即为阻力臂，如图所示：   【解析】支点到力的作用线的距离叫力臂；由杠杆平衡条件，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。本题考查了最小力以及力臂的作图，解题关键知道动力臂最长时动力最小。 7. 图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑不计后备箱盖重。关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：是支点，是液压杆作用在点的阻力。请在图乙中画出：在点关上后备箱盖的最小动力。 【答案】   【解析】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，据此可解决此题。根据杠杆的平衡条件可知，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；由图可知，作为动力臂最长，最省力，阻力方向向上，因此动力方向向下，如图所示： 8. 杠杆可绕点自由转动，为使杠杆在如图所示位置保持平衡，请画出重物所受的重力和施加于点的最小动力保留作图痕迹 【答案】根据重力的作用点在重心，重力的方向竖直向下，作出重力的示意图；为使拉力最小，动力臂要最长，拉力的方向应该垂直杠杆向上，动力臂为最长，如图所示：