专题3 简单机械作图 2022-2023八年级物理（下）期末复习专题集训

专题3 简单机械作图 知识点睛 杠杆作图 1．杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上，力臂和力的作用线必须垂直，千万不能把支点到力的作用点的距离当做力臂。 2．力臂的画法一般分如下几步：①确定杠杆主体结构，找到支点；②分清杠杆受到的阻力和动力（容易错画为杠杆对其他物体的力），画好动力作用线和阻力作用线；③从支点向力的作用线引垂线（用虚线表示），画出垂足；支点到垂足的距离就是力臂，用大括号标注出来，并用表示动力臂，表示阻力臂。如图所示。总之，力臂的画法简记为：一找点，二画线，三作垂线段，四标符号。 3．最小动力作图 此类问题中，一般情况下，“阻力×阻力臂”为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。 最长动力臂的画法：若动力作用点已经给出，那么支点到动力作用点的连线作动力臂就是最长的力臂；若动力作用点没有给出，则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点，二者的连线就是动力臂。 作最小动力的方法：①找出最大动力臂后过动力作用点作动力臂的垂线；②根据杠杆平衡的实际情况确定动力的方向，最后标上箭头和字母F或F1。 滑轮作图 第一类：自由端绳子拉力方向已知类 对于自由端绳子拉力方向已知的滑轮组绕线问题，一般采用从自由端绳子处入手，逆着拉力方向由外向里的绕线方法。 1.如图1所示，要求滑轮自由端的绳拉力方向向上，请在图中用笔画线，设计出符合要求的滑轮组绕线。 2.住楼上的瑞瑞同学家最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图2所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼。请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图。 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 第二类：自由端绳子拉力方向未知类 对于自由端绳子拉力方向未知的问题，通常采用由里向外的绕线方法。 此类问题又可细分为两小类： (1)承担物重的绳子段数可确定类 当题目已知被提起重物的重G及自由端的绳拉力F，或者已知自由端的绳移动距离S及重物被提升的高度h时，可先根据题目的具体条件，运用n=G/ F或n=S / h确定出承担物重的绳子段数n，然后依据“奇动偶定”（当绳子的段数为奇数时，绳子的固定端系在动滑轮的挂钩上；当绳子的段数为偶数时，绳子的固定端系在定滑轮的挂钩上）的规律确定出绳固定端的位置，然后从绳固定端开始，由里向外进行绕线。 3.用图3所示的两个滑轮组成一个滑轮组提升重物，要求绳子的自由端拉过3 m时，重物升高1m，请在图中画出绳子的绕法。 4.用图4所示的两个滑轮组成一个滑轮组提升重物，要求拉力为物重的二分之一（忽略摩擦以及绳和滑轮的重力），请在图中画出绳子的绕法。 (2)承担物重的绳子段数不可确定类 自由端绳子拉力方向未知，且根据题意不容易确定绳固定端位置时，由于绳的固定端不外乎在动滑轮的挂钩上或在定滑轮的挂钩上这两种情况，因此可以采取尝试的方法得到符合要求的绳子绕法。 题型演练 类型一 杠杆力（力臂）作图 1．如图是指甲剪的示意图，请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力F1的力臂l1。 2．研学活动中，小明拉着行李箱在火车站大厅行走，如图所示，请作出行李箱所受重力的示意图和拉力F的力臂l（黑点为重心）。 3．如图所示硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上，B端吊着一个重物，静止在水平面上。请画出拉力F的力臂（用L表示）和重物所受到的重力。 4．如图所示，小明在做立卧撑，可将他视为一个以脚尖为支点O的杠杆，如果他的重心在A点，请在图中画出他受重力G的示意图和地面对他支撑力F的力臂L。 5．图甲是小朋友扫地的情景，其简化模型如图乙所示，把扫把视为杠杆，O点为支点，动力等效为F1。请在图乙中画出动力F1的力臂L1。 6．在图中，分别画出动力臂l1和阻力臂l2的示意图。 类型二 杠杆最小动力作图 1．如图，想在桌面上施加一个最小力，使桌子一端稍微离开地面，请作出该力的示意图（保留作图痕迹） 2．如图甲所示为多功能碗夹，其主要用途是夹取锅中的餐具。如果把碗夹AOB部分看成是一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。请在乙图中画出杠杆夹取餐具静止在此位置时，作用在A点的最小动力F1及其力臂L1和阻力F2的力臂L2。 3．如图所示，在杠杆AOB的A端挂一重物G，要使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出在杠杆上施加的最小动力F1的示意图。 4．如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，并在B处挂一重物G，欲在杠杆上施加一最小动力F，使其在图示位置平衡，请作出该最小动力F示意图及其力臂L。 5．如图甲所示是一款搬砖工具——砖夹子，它在使用时手柄就是一个杠杆。其简化示意图如图