第十二章 简单机械（作图题30道） 专项练习- -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

第十二章 简单机械（作图题30道） 1．如图所示，人站在岸上，借助一个树桩、一个滑轮和一些绳子，要把船拉上河滩且能省力，请在图中画出滑轮应装的位置以及绳子绕法的示意图。 2． (1)根据平面镜成像的特点，在图中画出物体AB在平面镜中所成的像。 (2)如图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图。 3．（1）杠杆OA可绕O点转动，受力情况如图所示，请画出力F的力臂 ； （2）画出该滑轮组提升重物最省力的绕绳方式 。 4．如图甲是《天工开物》中记载的我国古代用来舂米的踏碓，图乙是其结构简化图。请在图乙中作出阻力的阻力臂。 5．如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，O为杠杆的支点。 (1)请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小动力F1的示意图； (2)作出阻力F2的示意图及阻力臂l。 6．站在地面上的小明要用滑轮组提升重物（如图），请画出绳子最省力的绕法。    7．如图所示，在图中标出动滑轮支点O，并画出动力臂l1和阻力臂l2。 8．如图所示是某同学自制的轻质拔草器。拔草器在使用时相当于杠杆，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。请在指定位置，标出拔草器的支点O，并画出手对拔草器施加力的力臂。 9．图中杠杆OB可绕支点O转动，请你画出此时动力F1的力臂（用l1标明）。 10．如图所示，桔槔是古代的一种取水工具，是一个杠杆，请画出拉力F的力臂l。 11．如图，请用笔画线代替绳画出最省力的绕线。 12．(1)如图甲所示，一质量为0.5kg的小球静止在水平面上，请画出小球所受的重力的示意图。（g取10Nkg） (2)请在图乙中画出力F的力臂l。 13．图a是一种简易晾衣架，它的横杆相当于一个杠杆，如图b，O点是支点，F2是阻力，请作出A点受到的动力F1的示意图和它的力臂l1。 14．如图O是杠杆OA的支点，请画出杠杆所受动力F1的力臂L1的示意图。 15．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。 16．用手提起重物时，前臂可简化为杠杆：桡骨在肱二头肌牵引力F1的作用下，绕肘关节（支点O）转动，虚线为牵引力F1的作用线，如图所示。请在图中画出阻力F2的力臂L2和牵引力F1的示意图。 17．(1)一个物体A沿斜面向下运动，请在图中画出物块A受到摩擦力和重力G以及斜面受到的压力示意图。 (2)如图画出用该滑轮组提升重物时最省力的绳子绕法。 (3)如图所示，O点为支点，画出杠杆处于静止状态时动力的力臂和阻力。 18．按要求完成下列作图； (1)在甲图中以A点为作用点，画出潜水艇所受浮力的示意图。 (2)画出图乙中拉力F对支点O的力臂L。 19．(1)如图所示，物体在粗糙的水平面上向右运动，受到的摩擦力。请画出该物体所受摩擦力的示意图。 (2)如图所示，以为支点用撬棒撬石头，动力方向竖直向下，请画出动力的力臂。 20．按要求完成下列作图。 (1)如图所示，作出F1的力臂L1； (2)如图所示，在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F和F的力臂L； (3)如图所示，利用图所示的滑轮组把重物以最省力的方式提升到楼上，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。 21．如图所示，O为轻质杠杆OA的支点，下方吊着小球，请画出使杠杆保持平衡的最小力的示意图和杠杆所受阻力的示意图。 22．按要求作图。 (1)如图所示，一个质量分布均匀的长方体物块沿着光滑的斜面加速下滑，其中O为长方体物块的重心。请在图中画出该长方体物块在此过程中所受力的示意图；（不计空气阻力） (2)如图所示，小明站在A处用滑轮组提升重物，请画出滑轮组最省力的绕线方法； (3)如图甲所示，中医药文化进校园活动中，学生正使用杆秤称量药材质量，题图乙是其简化图。请在题图乙中画出秤砣对秤杆拉力F1的力臂l1和秤钩对秤杆的拉力F2的示意图。 23．如图（a）为用钳子剪铜线时的情景，图（b）是钳子的简化图。其中AOB可以看成一个杠杆，O为支点。若手对钳子的作用点为A，请在图（b）中画出动力F1和动力臂l1。 24．作图题： (1)如图甲，请画出鸡蛋静止在水中时的受力示意图。    (2)如图所示，请画出在杠杆A处把物体拉起时的最小拉力F1和F1的力臂L1。    25．按要求作图： (1)该图是使用螺丝刀撬图钉的示意图，O为支点，请在图中画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图； (2)如图所示，用开瓶器打开瓶盖，画出作用在A点上的最小力F1及其力臂l1； (3)请在图中画出滑轮组提升物体既可以省力又可以改变力的方向的绕法。 26．如图甲是小张用笤帚在水平地面扫地，如图乙是简化图，以O为支点作用在A点的动力为。请在图乙中画出作用在笤帚上B点摩擦力的示意图及其动力的力臂。 27．如题图所示，用瓶起开启瓶盖，请在图中画出阻力F2以及其力臂L2，画出在A点施加的最小的力F1。 28． (1)一架重20N无人机正在空中飞行（如图甲），请画出无人机受到的重力的示意图； (2)如图乙所示是一种抽水马桶水箱自注水装置示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口。请在图中的浮标A受到浮力示意图及其力臂； (3)小明站在A处用滑轮组提升重物如图丙所示，请画出滑轮组最省力的绕线方法。 29．作图题： (1)请画出滑轮组的绕法，实现既省力又改变力的方向。 (2)如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力以及阻力的示意图。 (3)如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置，当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出B点所受竖直方向的阻力及其力臂。 (4)如图所示，杠杆处于静止状态，如果是力的力臂，请画出动力的示意图与的力臂。 30． (1)如图所示，请画出物体A所受重力和支持力的示意图。 (2)如图，在撬棒AB上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂l。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 简单机械（作图题30道） 1．如图所示，人站在岸上，借助一个树桩、一个滑轮和一些绳子，要把船拉上河滩且能省力，请在图中画出滑轮应装的位置以及绳子绕法的示意图。 【答案】 【详解】将滑轮安装在小船上，滑轮当做动滑轮来使用能够省一半的力，如下图所示： 2． (1)根据平面镜成像的特点，在图中画出物体AB在平面镜中所成的像。 (2)如图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为物AB在平面镜中所成的像，如图所示： （2）连接OA，若在A端施力F，当F的方向与OA垂直时动力臂最大，根据杠杆平衡的条 件，此时最省力；要使杠杆平衡，动力方向应垂直于OA向下，据此可画出最小的动力， 如下图所示： 3．（1）杠杆OA可绕O点转动，受力情况如图所示，请画出力F的力臂 ； （2）画出该滑轮组提升重物最省力的绕绳方式 。 【答案】 【详解】（1）力臂作图应从支点O画线段垂直于力F的作用线并标上垂直符号，用大括号标出该线段并写出力臂符号，如下图所示： （2）滑轮组承担重物的绳子股数越多越省力，故该滑轮组最省力的绕法如下图所示： 4．如图甲是《天工开物》中记载的我国古代用来舂米的踏碓，图乙是其结构简化图。请在图乙中作出阻力的阻力臂。 【答案】 【详解】图乙中支点为O，阻力F2作用在锤头上，方向向下。过支点O作阻力F2作用线的垂线，此垂线段即为阻力臂l2。如图所示 5．如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，O为杠杆的支点。 (1)请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小动力F1的示意图； (2)作出阻力F2的示意图及阻力臂l。 【答案】（1）；(2) 【详解】(1)当动力臂最长时，动力最小，所以当OB为动力臂时，动力最小，如下图所示： (2)阻力是杠杆受到重物向下的拉力，阻力臂是支点到阻力的垂直距离，如下图所示： 6．站在地面上的小明要用滑轮组提升重物（如图），请画出绳子最省力的绕法。    【答案】   【详解】因为只有个动滑轮，且人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由段绳子承担物重是最省力的绕法；从动滑轮上面挂钩开始绕起，最后绳子回到人的手中，如图所示：    7．如图所示，在图中标出动滑轮支点O，并画出动力臂l1和阻力臂l2。 【答案】 【详解】动滑轮的支点O在绳与轮最右边的接触点；F1为动力，作用点在绳与轮最左边的接触点；阻力作用点在轴上，方向竖直向下；过支点O分别向动力作用线和阻力作用线画垂线，就得到动力臂l1和阻力臂l2。如图所示： 8．如图所示是某同学自制的轻质拔草器。拔草器在使用时相当于杠杆，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。请在指定位置，标出拔草器的支点O，并画出手对拔草器施加力的力臂。 【答案】 【详解】力臂是支点到力的作用线的距离，手对拔草器施加力的力臂如图所示： 9．图中杠杆OB可绕支点O转动，请你画出此时动力F1的力臂（用l1标明）。 【答案】 【详解】过支点O向动力F1的延长线作垂线，垂线段即为l1，如下图所示： 10．如图所示，桔槔是古代的一种取水工具，是一个杠杆，请画出拉力F的力臂l。 【答案】 【详解】从支点O向力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂l，如图所示： 11．如图，请用笔画线代替绳画出最省力的绕线。 【答案】 【详解】图中只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示： 12．(1)如图甲所示，一质量为0.5kg的小球静止在水平面上，请画出小球所受的重力的示意图。（g取10Nkg） (2)请在图乙中画出力F的力臂l。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）小球受到的重力 过球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，用符号G表示，大小为5N。如图所示： （2）力臂是支点到力的作用线的距离，在该杠杆中，O是支点，向下作出力F的作用线，从支点向力的作用线作垂线，该垂线段就是力臂，如图所示： 13．图a是一种简易晾衣架，它的横杆相当于一个杠杆，如图b，O点是支点，F2是阻力，请作出A点受到的动力F1的示意图和它的力臂l1。 【答案】 【详解】动力F1作用在A点，沿绳的方向向上；由支点O作力F1作用线的垂线，垂线段的长即为力臂l1，示意图如下： 14．如图O是杠杆OA的支点，请画出杠杆所受动力F1的力臂L1的示意图。 【答案】 【详解】力臂的画法，找到支点O，过支点作F1作用线的垂线，垂线段为力臂L1，如图所示： 15．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。 【答案】 【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 16．用手提起重物时，前臂可简化为杠杆：桡骨在肱二头肌牵引力F1的作用下，绕肘关节（支点O）转动，虚线为牵引力F1的作用线，如图所示。请在图中画出阻力F2的力臂L2和牵引力F1的示意图。 【答案】 【详解】杠杆是一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。力臂是从支点到力的作用线的距离。在本题中，支点为肘关节O，阻力是重物对前臂的拉力，方向竖直向下，作用点在A点；动力是肱二头肌对桡骨的牵引力。过支点O作阻力作用线的垂线，垂线段就是阻力的力臂。根据肱二头肌的收缩方向，画出牵引力，方向斜向上。如图所示： 17．(1)一个物体A沿斜面向下运动，请在图中画出物块A受到摩擦力和重力G以及斜面受到的压力示意图。 (2)如图画出用该滑轮组提升重物时最省力的绳子绕法。 (3)如图所示，O点为支点，画出杠杆处于静止状态时动力的力臂和阻力。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）物体受到的摩擦力的作用点在它的底面上，方向沿斜面向上。物体对斜面压力的作用点在斜面上，方向垂直于斜面向下。重力的方向竖直向下，如下图 （2）将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后将绳子绕在滑轮组上，此时有4段绳子拉着动滑轮，是最省力的，如下图 （3）过支点O作F1的垂线段l1，l1为动力臂，作出阻力的示意图，阻力是物体对杠杆向下的拉力，如下图 18．按要求完成下列作图； (1)在甲图中以A点为作用点，画出潜水艇所受浮力的示意图。 (2)画出图乙中拉力F对支点O的力臂L。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）潜水艇受到的浮力竖直向上，过A点做竖直向上的有向线段，标上浮力的符号即为浮力的示意图，如图所示： （2）反向延长力F的作用线，过支点O做F的作用线的垂线段即为力F的力臂，如图所示： 19．(1)如图所示，物体在粗糙的水平面上向右运动，受到的摩擦力。请画出该物体所受摩擦力的示意图。 (2)如图所示，以为支点用撬棒撬石头，动力方向竖直向下，请画出动力的力臂。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当物体在粗糙水平面上运动时，会受到摩擦力的作用。摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。物体向右运动，所以它受到的摩擦力方向向左。可以把作用点画在物体的重心上。从重心开始，沿水平向左的方向画一条带箭头的线段。在线段旁边标注力的符号f，并注明力的大小10N。如图所示： （2）力臂是从支点到力的作用线的距离。从支点O向动力F的作用线作垂线段，这条垂线段就是动力F的力臂L 。如图所示： 20．按要求完成下列作图。 (1)如图所示，作出F1的力臂L1； (2)如图所示，在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F和F的力臂L； (3)如图所示，利用图所示的滑轮组把重物以最省力的方式提升到楼上，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）过支点O做力F1的作用线的垂线段即为F1的力臂L1，如下图所示： （2）根据杠杆平衡的条件知道，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长越省力；由图示知 道，以OA为动力臂时，动力臂最长，此时最省力；连接OA，从A点做 OA 的垂线，为使杠杆平衡，力的方向应垂直于OA向上，画出动力F，如下图所示： （3）由工人站在地上可知拉力方向向下，绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，依次反复绕。此时连接动滑轮绳子的股数最多为3股，则最省力，如图所示： 21．如图所示，O为轻质杠杆OA的支点，下方吊着小球，请画出使杠杆保持平衡的最小力的示意图和杠杆所受阻力的示意图。 【答案】 【详解】O为支点，重物上方绳子对杠杆的拉力为阻力，方向沿绳子向下从绳子与杠杆接触点向下沿绳子作出阻力；在阻力跟阻力臂的乘积一定时，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小，由图知，当动力作用在杠杆的最右端A点，并且动力臂是OA时，动力臂最长，此时的动力最小，为使轻质杠杆保持平衡，动力的方向应向上，则过A点垂直于OA向上可作出最小力的示意图，故如下图所示： 22．按要求作图。 (1)如图所示，一个质量分布均匀的长方体物块沿着光滑的斜面加速下滑，其中O为长方体物块的重心。请在图中画出该长方体物块在此过程中所受力的示意图；（不计空气阻力） (2)如图所示，小明站在A处用滑轮组提升重物，请画出滑轮组最省力的绕线方法； (3)如图甲所示，中医药文化进校园活动中，学生正使用杆秤称量药材质量，题图乙是其简化图。请在题图乙中画出秤砣对秤杆拉力F1的力臂l1和秤钩对秤杆的拉力F2的示意图。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）物块受到竖直向下的重力G，垂直于接触面向上的支持力F支，因为斜面光滑，物块不受摩擦力。如图所示： （2）因为要使滑轮组最省力，所以线的起点应该为动滑轮，绕过定滑轮后再绕过动滑轮。如图所示： （3）过支点O作拉力F1的作用线的垂线段，即为拉力F1的力臂l1；秤钩对秤杆的拉力作用在秤杆上，方向竖直向下。如图所示： 23．如图（a）为用钳子剪铜线时的情景，图（b）是钳子的简化图。其中AOB可以看成一个杠杆，O为支点。若手对钳子的作用点为A，请在图（b）中画出动力F1和动力臂l1。 【答案】 【详解】由杠杆平衡条件（F1L1=F2L2）可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；为了能轻松地剪断铜丝，即最省力，图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向上，过点A垂直于OA向左作出最小动力F1的示意图；过支点O作动力F1的垂线即为动力臂l1，如图所示： 24．作图题： (1)如图甲，请画出鸡蛋静止在水中时的受力示意图。    (2)如图所示，请画出在杠杆A处把物体拉起时的最小拉力F1和F1的力臂L1。    【答案】(1)   (2)   【详解】（1）鸡蛋静止在水中时，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，浮力等于重力，力的作用点在鸡蛋的重心，故作图如下：    （2）阻力和阻力臂一定，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小；由图可知，OA即为最长的动力臂，与之垂直的力即为最小的动力，故作图如下：    25．按要求作图： (1)该图是使用螺丝刀撬图钉的示意图，O为支点，请在图中画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图； (2)如图所示，用开瓶器打开瓶盖，画出作用在A点上的最小力F1及其力臂l1； (3)请在图中画出滑轮组提升物体既可以省力又可以改变力的方向的绕法。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）首先找出支点，过支点O用虚线作动力作用线的垂线段，该垂线段就是动力臂，标注垂足、大括号、动力臂；阻力是图钉对螺丝刀的作用力，阻力方向竖直向下，作用点在螺丝刀与图钉的接触点处，由于该螺丝刀此时为省力杠杆，所以阻力力的示意图的线段应比动力长，过阻力作用点竖直向下用实线画一条带箭头的线段，箭头处标注，如图所示： （2）用开瓶器打开瓶盖时，根据用力情况，开瓶器与瓶盖上面接触的点为支点，点为动力作用点，当动力臂等于时，动力臂最长，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小。用实线连接支点和动力作用点，标出动力臂符号，即为动力臂，动力臂线段两端标注箭头。过动力作用点垂直于向上用实线画一条带箭头的线段，标注垂足，标出力的符号，即为最小力的示意图，如图所示： （3）要使滑轮组既省力又改变力的方向，应从定滑轮的挂钩开始绕线，依次绕过动滑轮、定滑轮，这样拉力方向向下，既省力又改变了力的方向。如图所示： 26．如图甲是小张用笤帚在水平地面扫地，如图乙是简化图，以O为支点作用在A点的动力为。请在图乙中画出作用在笤帚上B点摩擦力的示意图及其动力的力臂。 【答案】 【详解】题题可知，作用在笤帚上B点摩擦力方向水平向右；由支点向动力作用线作垂线，垂线段即为动力臂，故作图如下： 27．如题图所示，用瓶起开启瓶盖，请在图中画出阻力F2以及其力臂L2，画出在A点施加的最小的力F1。 【答案】 【详解】用瓶起开启瓶盖时，支点为O，瓶盖对起子的阻力方向竖直向下，过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，即为阻力F2， 过O点作与F2的反向延长线垂直的有向线段，那么其为阻力臂L2；由杠杆的平衡条件可知，OA为最长动力臂时，动力最小，连接OA，过A点作垂直于OA向上的有向线段，即为最小力F1的示意图，如图所示： 28． (1)一架重20N无人机正在空中飞行（如图甲），请画出无人机受到的重力的示意图； (2)如图乙所示是一种抽水马桶水箱自注水装置示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口。请在图中的浮标A受到浮力示意图及其力臂； (3)小明站在A处用滑轮组提升重物如图丙所示，请画出滑轮组最省力的绕线方法。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）无人机受重力的作用点在其重心O上，方向竖直向下，其大小20N，如图所示 （2）由图和题意可知，O为支点，水对浮标的向上作用力为浮力，过浮标重心作竖直向上的力即为浮力F，过支点O作浮力F作用线的垂线段即为浮力F的力臂L，如图所示 （3）动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重。如图所示 29．作图题： (1)请画出滑轮组的绕法，实现既省力又改变力的方向。 (2)如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力以及阻力的示意图。 (3)如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置，当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出B点所受竖直方向的阻力及其力臂。 (4)如图所示，杠杆处于静止状态，如果是力的力臂，请画出动力的示意图与的力臂。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）为了既省力又改变力的方向，需要使用一个动滑轮和一个定滑轮；绳子应该从动滑轮开始绕，然后通过定滑轮，再回到动滑轮，形成一个封闭的绕法，如图所示： （2）根据杠杆的平衡条件可知，阻力、阻力臂不变，当杠杆平衡时，动力臂越长动力F1越小；由图可知，支点是A点，动力作用在C点，连接AC，AC就是最长的力臂，过C点作AC斜向上的垂线，就是最小的力F1的方向；阻力是由物体的重力产生的，阻力F2作用在拉动重物的绳子的上端的杠杆上，方向是竖直向下的，如图所示： （3）过B点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，用符号F2表示，即为B点所受阻力F2的示意图；过支点O作力F2作用线的垂线段，即为所求作的动力臂l2，如图所示： （4）杠杆的支点为O，过力臂的上端，作垂直于L1的直线，与杠杆的交点为力F1的作用点，为使杠杆平衡，F1的方向应斜向左上方；从支点O向F2的作用线作垂线段，即为阻力臂L2，如图所示： 30． (1)如图所示，请画出物体A所受重力和支持力的示意图。 (2)如图，在撬棒AB上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂l。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）重力的方向竖直向下，支持力的方向垂直斜面向上，如图所示： （2）根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂成反比，图中以点A为支点，此时AB就是最长动力臂l，过B点作出AB的垂线，斜向上标出方向，这个力就是最小的F，如图所示： 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $