【专项练】杠杆、滑轮和滑轮组作图

1 杠杆、滑轮和滑轮组作图 1．如图所示，请在图中画出 F2对支点 O的力臂。 2．新型铝合金门安装有扳动式把手如图所示，请你画出图中门手柄所受压力 F的力臂。 3．用一根硬棒通过支点 O撬起石头，请画出动力臂 l。 4．在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求动滑轮被 3股绳子吊起。 5．利用如图所示的滑轮组拉着重为 1000N 的物体 A沿水平方向做匀速直线运动。请画出：① 滑轮组最省力的绕线情况；②画出 A对地面压力的示意图。 2 6．请在下图中画出使用该滑轮组最省力的绕线方式。 7．如图，小明站在地面上用图中滑轮组提起重物，画出最省力的绕绳方法。 8．如图所示，要想用最小的力将汽车拖出来，请给滑轮组绕绳。 9．回到家，她看见妈妈用笤帚在扫地，如图甲所示，O为支点，作用在 A点的动力为 F1，在 图乙中画出动力 F1的力臂 l1，以及作用在 B点的阻力 F2的示意图及其力臂 l2。 10．如图甲所示是个压核桃钳子，其中 OAB 可以看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，O 3 点是支点，A点是阻力的作用点，B点是动力的作用点。请在乙图中画出压核桃时，作用在 A 点的阻力 F2的阻力臂 L2，以及作用在 B点的最小动力 F1。 11．如图所示，用一根细绳将杠杆 AOB 在 O 点悬挂起来，B处挂一重物 G。 (1)请在图中画出杠杠 AOB 受到挂着重物 G的绳子的拉力 F1及拉力的力臂； (2)在杠杆上施加最小动力 F2，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。 12．杆 ABO 在拉力作用下保持水平静止（不计杆的自重），请在图中画出杠杆 ABO受到的阻力 2F 以及动力臂 1l 的示意图。 13．“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示 杠杆，A为支点，FB为阻力，若要关闭水龙头，请画出阻力臂 lB，在 C处画出用力最小的动力 Fc，并画出该力的力臂 lc。 4 14．如图，一个人利用滑轮组提升重物，请在图中画出正确的绕绳方式。 15．如图，人站在地面上将重物拉起，画出滑轮组最省力的绕线方法。 1 杠杆、滑轮和滑轮组作图 1． 【详解】先反向延长力 F2的力的作用线，然后从 O点做 F2力的作用线的垂线段，这个垂线段 就是力 F2的力臂，如下图 2． 【详解】门柄的力臂为从支点到力 F的距离，故从支点作力的垂线，垂线段的长度即为力 F的 力臂，如下图所示： 3． 【详解】支点 O到动力作用线的距离为动力臂，从支点向动力作用线作垂线，支点 O到垂足之 间的距离就是动力臂 l，如图所示： 2 4． 【详解】如图可知滑轮组中只有 1个动滑轮，要求动滑轮被 3股绳子吊起，则说明最后绕过的 是动滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在动滑轮上，如下图所示： 。 5．(1) ；(2) 【详解】(1)水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮接触绳子的段数最多，绳子 由动滑轮为连接起点反向绕成，如图所示： 。 (2)A 对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向沿接触面垂直向下，如图所示： 3 。 6． 【详解】省力情况取决于动滑轮上绳子股数，该滑轮组由两个滑轮组成，最多有三股绳子承担 物重，根据“奇动偶定”的原则，绳子的起始端应从动滑轮绕起，每个滑轮只能绕一次，如图 所示： 7． 【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过 上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如下图 4 8． 【详解】要用最小的力将汽车拖出来，则应有三段绳子吊着动滑轮，绳子的固定端应从动滑轮 开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，故如下图所示： 9． 【详解】动力 F1的作用是使杠杆沿顺时针方向转动，而阻力 F2的作用是阻碍其转动，所以 F2 的方向与 F1相反，从支点 O作动力 F1作用线的垂线，即动力臂 l1，从支点 O作阻力 F2作用线的 垂线，即为阻力臂 l2，如图所示： 5 10． 【详解】力臂是支点 O到力的作用线的垂直距离，故过 O点做阻力 F2的垂线，即为阻力 F2的 阻力臂 L2。用虚线连接支点 O和动力作用点 B，该虚线段即为最大动力臂 L1；再过 B点做动力 臂 F1的垂线，方向向下，即为作用在 B点的最小动力 F1，如下图所示： 11．(1) (2) 【详解】（1）挂着重物 G的绳子的拉力 F1作用在 B点，方向沿着绳子向下，过支点 O做 F1的 6 垂线段即为拉力的力臂，如图所示 （2）根据杠杆平衡的条件 1 1 2 2F L F L   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。因此先确 定最长的力臂，即离支点最远的点；然后过动力作用点做垂直于杠杆的作用力即可。根据杠杆 平衡条件可知，最长的力臂为 OB 时，动力最小，过 B点作垂直于 OB 的作用力 F2，要使杠杆平 衡，其方向应该向上。如图所示 12． 【详解】动力 F1作用在 B点沿绳子向上，过 O点做 F1 作用线的垂线，支点到垂足之间的距离 为动力臂 l1；阻力作用在 A点，方向竖直向下，过 A点做竖直向下的带箭头的直线表示阻力 F2，如图所示： 7 13． 【详解】A为支点，FB为阻力，作阻力 FB的延长线，过支点 A作阻力 FB作用线的垂线，该垂线 为阻力臂 lB，动力作用在 C点，以 AC 为动力臂是最长的力臂，根据杠杆平衡条件可知，此时 动力最小，从 C点作垂直于 AC 向下的作用力，即最小的动力 FC，AC 为动力臂 lC，如图所示： 14．见解析 【详解】因为是人站在地面上向下拉绳提升重物，拉力方向向下，所以由 2段绳子承担物重， 正确的绕绳方法。如图所示 8 15． 【详解】对由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有四股和五股两种，两种方 法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，五股绕线的方法拉力方向向上；四股绕线的方法 拉力方向向下，根据题意人站在地面上可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定，将绳子由内 向外绕在滑轮组上，如图所示：