5.1杠杆（作图题1）—— 2023-2024学年华东师大版九年级上学期科学

杠杆作图题 1．如图所示，AOB为一轻质杠杆（杠杆自重不计），O为支点，OB＝AB，在杠杆的B端挂一重20牛的重物，要使杠杆平衡，则在A端施加力最小力F的方向并标出力的大小及F的力臂。 2． 如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点处的动力，O为支点。请画出动力F1的力臂L1和阻力F2。 3． 如图所示，一轻质杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态。L1是力F1的力臂，请在图中画出F2的力臂l2和力F1的示意图。 4． 如图，在杠杆AB上挂了一个重为G的物体。为使杠杆在图中的位置静止。请在杠杆上画出最小的动力F和它的方向。 5． 如下图是双塔钢索斜拉式的大桥可看成是一个杠杆，大桥一部分可抽象为如图乙所示的模型，F2为桥重和车辆对桥的压力，F1为钢索的拉力，O为支点，请在图乙中作出F1的力臂l1（保留作图痕迹） 6． 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l为动力F的力臂，请作出动力F的示意图。 7． 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）。 8． 如图是简易起重机，OA是吊臂，它是一个杠杆，可以绕O点上下转动，地面上的卷扬机拉动绳子将重物提起。画出杠杆OA的动力臂L1和阻力F2、阻力臂L2。 9． 请在图中画出拉力F的力臂L。 10． 如图所示，用一根硬棒撬起一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若用最小的力撬动石块，请画出最小动力F及其力臂L。 11． 如图，杠杆处于平衡状态，在图中分别画出F1和F2的力臂L1和L2。 12． 在图甲中画出物体A所受重力的示意图和拉力F所对应的力臂l。 13． 要想用一个最小的力，推着一个圆筒越过障碍物，试在图上画出此力的作用点和方向。 14． 在图中画出起重臂OB受到的动力和阻力（分别用F1、F2表示），并画出动力臂和阻力臂（分别用l1、l2表示）。 $$ 杠杆作图题 1．如图所示，AOB为一轻质杠杆（杠杆自重不计），O为支点，OB＝AB，在杠杆的B端挂一重20牛的重物，要使杠杆平衡，则在A端施加力最小力F的方向并标出力的大小及F的力臂。 【分析】阻力和阻力臂一定，由杠杆平衡条件可知，动力臂最大时，动力最小，由图示确定最大动力臂，首先根据勾股定理计算出最长的动力臂的长度，再根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2计算动力的大小，最后完成作图。 【解答】解：由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2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，在A端施加的力F最小，重物对杠杆的拉力等于重物的重力，使杠杆沿顺时针转动，则最小力F应使杠杆沿逆时针转动，过A点垂直于OA向上作出最小力F；ΔOAB为直角三角形，且OB＝AB，根据勾股定理可得，OB2+AB2＝OA2，则OA＝＝OB，根据杠杆的平衡条件得：F×LOA＝G×LOB，即F×OB＝20N×OB，解得F≈14N，如图所示： 【点评】本题考查了杠杆中最小力的问题、力臂的画法，确定最大动力臂，并利用勾股定理和杠杆平衡条件求出最大动力的长是解决问题的关键，应用杠杆平衡条件即可正确解题。 2．如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点处的动力，O为支点。请画出动力F1的力臂L1和阻力F2。 【分析】（1）先确定阻力作用点（即B点），然后过阻力作用点表示阻力的方向（即竖直向上）； （2）力臂的画法：首先确定支点O；然后延长动力的作用线（用虚线）；再由支点向动力作用线作垂线（用虚线）；最后画上大括号，标出L1。 【解答】解：阻力作用点在点B，方向竖直向上，动力臂为支点到动力作用线的距离。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。 3．如图所示，一轻质杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态。L1是力F1的力臂，请在图中画出F2的力臂l2和力F1的示意图。 【分析】（1）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线，做支点到动力作用线和阻力作用线的垂线即可； （2）根据力臂的定义，力臂为支点到力的作用线的距离，已知力臂可画出力。 【解答】解：先作出F2的作用线，再由支点向作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂l2如图： 因为力臂为支点到力的作用线的距离，力的作用线与力臂垂直，作力臂l1的垂线可得力F1的示意图： 【点评】（1）掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂； （2）力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线。 4．如图，在杠杆AB上挂了一个重为G的物体。为使杠杆在图中的位置静止。请在杠杆上画出最小的动力F和它的方向。 【分析】根据杠杆平