内容正文:
物 理
八年级下册 北师大版
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上分专题(七)
简单机械作图
重难上分 攻克难点
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类型1 力与力臂作图
类型2 杠杆最小动力作图
类型3 滑轮与滑轮组作图
目 录
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类型1 力与力臂作图
母题学方法 上分攻略
力和力臂的画法
(1)画力臂:过支点,向力的作用线作垂线,支点和垂足之间的垂线段,即为力臂。
(2)画力:过力臂上非支点端,作力臂的垂线,垂线与杠杆的交点为力的作用点,
垂线所在直线为力所在直线。
1.[2024 甘肃定西模拟]如图所示,杠杆处于静止状态,是力 的力臂,在图中
画出动力,并画出的力臂 。
【解】如图所示
【解析】杠杆的支点为,过力臂的上端,作垂直于的直线即为力 的作用线,
作用线与杠杆的交点为动力的作用点,为使杠杆平衡, 的方向应是斜向上的,
据此画出;从支点向的作用线作垂线,垂线段即为力的力臂 。
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子题练变式
2.[2025江苏淮安一模]如图所示,杠杆处于平衡状态,在图中画出阻力和动力
的力臂 。
【解】如图所示
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【解析】反向延长力,从支点向力的作用线画垂线,垂线段即为拉力 的力臂
;杠杆的阻力 就是物体对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向沿绳子向下。
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3.[2024 山西朔州期末]如图所示,装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,小明在
点沿图示方向施加拉力(动力)使旅行箱静止,为支点,为旅行箱的重心,
为拉杆的端点。请在图中作出旅行箱受到的重力(阻力)的示意图,以及动力臂
和阻力臂 。
【解】如图所示
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【解析】从 点竖直向下画出旅行箱受到的重力;力臂是支点到力的作用线的距离,
从点分别向动力(拉力)和阻力(重力)的作用线作垂线,即可画出动力臂
和阻力臂 。
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上分有法 力臂的画法
①确定杠杆的支点;②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;③从支点
向力的作用线作垂线,垂线段即为该力的力臂。
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4.[2024 江苏宿迁模拟]如图是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱
内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆 堵住入水口,停止上水。请在图中画
出动力和动力臂 。
【解】如图所示
【解析】由图和题意可知, 为支点,水箱内水对浮标向上的作用力为动力,过浮
标重心作竖直向上的力即为动力,过支点作动力 作用线的垂线,垂线段即为
动力臂 。
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5.[2024 山东淄博期末]如图是一个轻质杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑
轮可以改变拉绳的方向,杠杆可绕点转动。请在图上画出杠杆所受的阻力
和动力的力臂 。
(第5题图)
【解】如图所示
【解析】阻力的作用点在点,阻力的方向竖直向下;从支点向动力 的作用
线作垂线,垂线段即为动力的力臂 。
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6.[2025四川成都一模]如图所示是教室中的学生椅,人坐在椅面上若用力向后靠,
椅子可能会向后倾倒。请画出椅子即将向后倾倒时,支点 的位置及靠背所受压力
的力臂 。
(第6题图)
【解】如图所示
【解析】椅子向后倾倒时,支点在椅子的后腿处,从支点向力 的作用线作垂
线,垂线段即为力臂 。
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类型2 杠杆最小动力作图
母题学方法 上分攻略
画最小动力的步骤
(1)确定最长动力臂:连接动力作用点和支点,该线段为最长动力臂。
(2)画最小动力:过动力作用点,作最长动力臂的垂线,垂线所在直线就是动力
所在直线;根据阻力和动力的作用确定动力的方向。
7.[2024 重庆期末]如图所示,轻质衣架上搭着一条毛巾,要使衣架保持水平平衡,
请在点画出应施加的最小力 。
【解】如图所示
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【解析】已知为支点,连接,当 为动力臂时,动力臂最大,阻力和阻力臂
不变,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力最小;过点作垂直于 向下的动
力 ,即为所施加的最小力。
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子题练变式
8.[2024 河南商丘期末]如图为自制的轻质拔草器,将拔草器左下端的叉子插入植
株根部,用手对拔草器向下施力,可将植株连根拔起。请你标出支点 并画出作用
在点的最小动力 的示意图。
【解】如图所示
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【解析】由题图可知,拔草器可看作杠杆,拔草器拐角与地面接触处是支点 ,植
株对拔草器的力为阻力,人手对拔草器的力为动力。根据杠杆平衡条件可知,当
阻力与阻力臂的乘积一定时,动力臂越大,动力越小,当 为动力臂时动力臂最
大,动力最小,则过点作垂直于向下的力,即为最小动力 。
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9.[2024 河南郑州期末]如图甲是在使用羊角锤撬钉子时的情景,请在图乙中画出
支点,并画出作用在点的最小动力及其力臂 。
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【解】如图所示
【解析】图中羊角锤与木板接触的点为支点 ;由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻
力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,因此为动力臂 时,动力臂最长,
动力最小,过点作垂直于向上的力,即为最小动力 。
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10.[2025河南郑州模拟]如图甲所示是一款瓶盖起子,起瓶盖时,瓶身相当于一个
绕点转动的杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙中画出作用在 点的最小动力
及其力臂 。
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【解】如图所示
【解析】由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动
力越小;图中支点在点,动力作用在点,因此作为动力臂 时,动力臂最长,
为了打开瓶盖,动力方向应该向左下方,所以过点垂直于 向下可作出最小动
力 。
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类型3 滑轮与滑轮组作图
母题学方法 上分攻略
绳子有两端,其中一端固定在滑轮的挂钩上,称为固定端;我们可以利用尝试法,
先让绳子固定端固定在定滑轮下端的挂钩上绕线,再让固定端固定在动滑轮的上
端挂钩上绕线,看看哪种绕线符合题意。
11.[2025江苏南通一模]如图用滑轮组向上提升重物,请画出滑轮组的绕法,要求
既能省力,又改变了力的方向。
【解】如图所示
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【解析】首先,让绳子固定端在动滑轮上端挂钩上,拉力方向向上,物体移动方
向向上,没有改变力的方向,不符合题意;然后,让绳子固定端在定滑轮下端挂
钩上,如图所示,拉力方向向下,物体移动方向向上,改变了力的方向,同时又
省力,符合题意。
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子题练变式
12.如图所示,站在 处的小慧用一根绳子和滑轮组拉斜面上的小车,请画出正确的绕
线方法。
【解】如图所示
【解析】由图可知,小慧站在 处用一根绳子和滑轮组拉斜面上的小车,拉力方向斜
向下,所以从人手处开始画线,先绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮,最后与定滑轮下面
的挂钩相连,如图所示。
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