12.1 杠杆 作图专题练习-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 聚焦杠杆作图核心技能，通过20道分层题构建“概念理解-原理应用-实际迁移”的科学思维训练体系，强化物理观念与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础作图|第2-4、10、15题|力臂“三步骤”：找支点→延力线→作垂线|从力臂定义出发，通过规范作图强化相互作用观念| |综合应用|第1、5-9、11-14、16-20题|最小力“两原则”：最长力臂（支点-作用点连线）、垂直力臂施力|结合杠杆平衡条件，实现从原理推导到生活场景（吊桥/钓鱼竿等）的应用拓展|

12.1杠杆作图专题练习 1．如图所示，小明想用撬棒AD起“石块1”，请你在AD上画出所用的最小力F及对应的力臂l。 2．如图甲用手写字时的笔可以看做是杠杆，图乙为其简化图，请画出F2的力臂l2。 3．请在图中画出F1和F2的力臂。 4．如图所示，请画出F的力臂。 5．在图中，画出使杠杆AB保持平衡所用最小的力F的示意图。 6．如图所示，画出使轻质杠杆保持平衡的最小力 F对应的力臂L。 7．如图所示，已知杠杆的阻力和动力臂，画出动力和阻力臂。 8．如图所示，是一根杠杆，是转轴，是一面竖直的墙，现有一根绳子将杠杆拉着使它保持平衡，绳子的一端系在墙上的点，另一端系在上的点，若绳子对拉力的力臂为，试确定的位置，画出重物给的阻力和阻力臂。 9．如图所示，是永宁门夜晚护城河吊桥升起的过程，在杠杆OA的B点系一根细绳，用拉力F向左下方向拉住，在此刻吊桥静止。画出此时拉力F的动力臂L。 10．在图中画出力的力臂。 11．小明用如图所示装置提升一个重物，要在杠杆的A端作用一个最小的力F使杠杆平衡，请你在图中画出物体重力G、力F的力臂L、力F的示意图。 12．如图甲所示，用起子开瓶盖时，图乙是起子工作时的简图，请在简图中画出动力臂l。 13．如图是活塞式抽水机的示意图。请在图中画出动力的力臂和杠杆在B点受到的阻力的示意图。 14．如图为钓中鱼后的钓鱼竿，小夏所用动力F1，请作出阻力F2及其力臂l2。 15．图中，用羊角锤拔钉子时画出动力F1的力臂。 16．某款护眼台灯具有弯月形的灯头，相比传统灯头的圆形设计，弯月灯头能够提供椭圆形照明区域，带来更好的照明体验，如图所示。用手拨动灯头可以绕O点转动，试画出向下拨动灯头时最小力F的示意图及相应的力臂l。 17．如图所示，夹核桃时，用力向下压夹子上部的手柄即可夹碎核桃。把上部手柄视为杠杆，A为支点，在点施加向下的力，请在乙图中画出的力臂和点的阻力的示意图。 18．图甲是用自制杠杆将稻草装上车厢的情境，虽然稻草较轻，但装上车需要将稻草举得很高，因此设计了这样的杠杆，充分展现了劳动人民的智慧。图乙是杠杆的简化图，为了省更多的距离，请你选择A、B两点中合适的一点挂稻草，画出稻草对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。 19．我国古代著作《天工开物》里记载有“横木穿插碓头，碓嘴为铁，足踏其末而舂之。”当人用力踩横木一端时，松脚后横木绕某点转动，另一端碓头下落，击打石臼内的谷物，如图甲所示。图乙是用力踩横木到某位置的示意图，请你在图乙中画出人踩横木B点时对横木施加的最小动力F1、动力臂L1及碓头所受重力的示意图。 20．如图甲是教室里的学生座椅，乙图是它的侧面图，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，请在图乙中画出；①F的力臂，②F的示意图。 12.1杠杆作图专题练习答案 1． 【详解】由图示可知，当杠杆与地面的接触点（A点）为支点时，根据杠杆平衡条件可知，此时，阻力与阻力臂的乘积比以C点为支点时阻力与阻力臂的乘积小，所以以A点为支点，AD为动力臂时动力最小，即连接AD为动力臂l，过D点作垂直于动力臂向上的力，即为最小动力F的示意图。如图所示： 2． 【详解】力臂指的是支点到力的作用线的垂直距离，反向延长力F2的作用线，从支点O作到力F2的作用线的垂线，即为F2的力臂l2，如图所示： 3． 【详解】O为支点，过支点O作F1作用线的垂线，即为动力臂L1；延长F2作用线，然后从支点作F2作用线的垂线，即为阻力臂L2，如图所示： 4． 【详解】用虚线延长力F的作用线，过O点做力的作用线的垂线，即为F的力臂L，如图所示： 5． 【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，图中支点在O点，此时动力臂最长为OA，过A点垂直于OA向下画一条带箭头的线段，就得到动力F的方向，如下图所示： 6． 【详解】连接OA即为最长的动力臂L，根据杠杆平衡条件，此时需要的动力最小，过A点作垂直于OA向上的力即为最小力F，如图所示： 7． 【详解】反向延长力的作用线，过支点O作垂直于作用线的垂线段，即阻力臂；过的末端作垂直于的作用力，根据动力和阻力的定义，动力的方向是向下的，如图所示： 8． 【详解】因为力的作用线与力臂垂直，所以过力臂的另一端点作与力臂垂直的直线交MN于P，交OA于Q，即为绳子PQ；由题意可知，阻力为物体通过绳子对杠杆施加的拉力，过O点向阻力作用线作垂线即为阻力臂，如图所示： 9． 【详解】由图可知，拉力F通过定滑轮拉动城门，作用点在B点，方向沿绳子斜向左上方，从支点O做拉绳的垂线段，即为拉力F的动力臂L，如下图所示： 10． 【详解】过支点O作力F作用线的垂线段即为力臂L。作图如下： 11． 【详解】重力的方向是竖直向下的。根据杠杆平衡的条件，重力乘以重力的力臂等于F乘以L，重力乘以重力的力臂为定值，当力臂是OA时，力臂最大，此时力F最小，画出力臂L和力F如图所示： 12． 【详解】用起子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。由图可知，的力臂大于的力臂，所以是动力。延长的作用线，然后由支点向的作用线引垂线段，即为动力臂l。如图所示： 13． 【详解】由图知，此时向上提起杠杆的左端，杠杆会绕O点顺时针转动，则B点会受到下面连杆向上的支持力，即阻力的方向竖直向上，过B点作竖直向上的阻力；反向延长力画出力的作用线，过支点O作动力作用线的垂线段，即动力臂，如图所示： 14．      【详解】阻力F2是鱼线对鱼竿的拉力，方向沿鱼线向下。阻力F2的作用点在鱼竿与鱼线的接触点，从接触点沿鱼线方向向下画带箭头的线段，表示阻力F2。由动力F1可判断鱼竿的支点是小夏右手握鱼竿的位置，阻力臂l2是从支点O到阻力F2的作用线的垂直距离。如图所示： 15． 【详解】从支点到力的作用线作垂线段，即可作出力臂，如图所示： 16． 【详解】作用点距离支点最远的情况下，支点到作用点的距离是最长的力臂；过作用点作力臂的垂线，力的方向垂直力臂向下。如图所示： 17． 【详解】支点A到F1作用线的距离即为F1的力臂l1；该模型中，阻力为核桃对核桃夹的支持力，阻力作用点为B点，阻力方向为垂直于手柄向上，如图所示： 18． 【详解】动力臂不变，阻力臂越长，杠杆越费力，则越省距离，所以稻草对杠杆的拉力F作用在A点，方向竖直向下，过A点作竖直向下的带箭头的直线，表示稻草对杠杆的拉力F；其力臂l为支点到动力作用线的距离，过支点O做力F的作用线的垂线，支点到垂足间的距离为力臂l，如图所示： 19． 【详解】根据杠杆的平衡条件可知，力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，即OB为力臂L1时，力是最小的，力与力臂是垂直的，此时力F1是向下的，碓头所受重力始终是竖直向下的，如图所示： 20． 【详解】由题意可知，A点是支点，C点是最小力F作用点，用双向箭头连接AC，线段AC就是最小力F的最大力臂l，过点C作AC的垂线就是最小力F的方向所在的直线，因为座椅绕A点逆时针转动，所以F的方向为左上方向。如图所示： 学科网（北京）股份有限公司 $