【暑期专项】专题01 简单机械和功 作图题（30题）2026=2027学年九年级物理苏科版2024

**基本信息** 聚焦简单机械作图，通过30道生活场景题系统训练杠杆力臂与最小力作图，强化模型建构与物理观念应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆力臂作图|18题（如水龙头、扫帚等）|给定支点/力，作力臂示意图|从杠杆五要素概念到生活模型简化，体现相互作用观念| |最小力作图|12题（如储物架、拔草器等）|确定最小动力及力臂|基于杠杆平衡条件，通过最长力臂推导最小力，培养科学推理|

【暑期专项】专题01 简单机械和功 作图题（30题） 1．如图所示是小明设计的挂在墙上的储物架，放置物体后，支架会绕O点转动，需要在支架A处小孔拉一根铁丝到墙上固定。请画出铁丝对A处的最小拉力F的示意图及其力臂l。 【答案】 【详解】根据杠杆平衡条件 ，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。最长的动力臂为支点到动力作用点的距离，因此连接即可得到最长力臂，过点作的垂线段，方向斜向左上方，标出箭头，即为最小拉力。 2．如图所示，轻质杠杆OBA上B处挂一重物，请在图中作出使杠杆在图示位置静止时施加在杠杆上的最小力F及其力臂。（O点为支点）    【答案】 【详解】阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最小，就应该让力F作用在离支点最远的A点，并向右上方，与OA垂直，OA是最大的力臂。 3．如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全地取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力及的力臂。 【答案】 【详解】最小动力：根据杠杆平衡原理，阻力和阻力臂不变，动力臂最大，动力最小，将OA作为的动力臂，此时最小。故垂直于OA作一条带箭头的线段，标注垂直符号，并标注； 的力臂：延长力的作用线，过支点O作的作用线的垂线，垂线段即是的力臂，标注垂直符号，并标注L2。 4．“节约用水，人人有责”。水龙头手柄相当于一个杠杆，为阻力，请在图-1中画出关闭水龙头时阻力的力臂。 【答案】 【详解】支点到力的作用线的距离为力臂，将阻力F2反向延长，过O点作力F2的垂线，标注l2即可。 5．图甲是一款电脑鼠标，它的按键可视为杠杆，其简化图如图乙所示，OA为左按键，O为支点，用力F在B点按下按键，请在图中画出F的力臂l。 【答案】 【详解】力F的力臂是支点O到力F的作用线的距离，故过O点作力F的作用线的垂线，即为F的力臂l。据此作图。 6．如图甲，重型订书机上端手柄为一杠杆。O为支点，A为动力作用点，B为阻力作用点，其简化工作原理如图乙所示，请在图乙中作出作用在A点的最小动力F1，作用在B点的阻力F2及阻力臂l2。 【答案】 【详解】画最小动力： 根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂一定时，最长动力臂对应最小动力，支点到的连线就是最长动力臂。过点作垂直于、方向向下的力，就是最小动力（压手柄使杠杆转动，方向向下）。 画阻力： 阻力阻碍杠杆转动，压手柄时杠杆绕顺时针转动，点受到订书钉阻碍杠杆转动的反作用力，因此在点作方向垂直杠杆向上的力，即为阻力。 画阻力臂： 阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离，过点向的作用线作垂线，标注垂线段为即可。 7．工人站在地面上，用如图的滑轮组将地上的重物提起。请在图中画出滑轮组的绕线方法。 【答案】 【详解】工人站在地面提升重物，拉力方向需要向下，需要从定滑轮的挂钩开始绕线，将绳子的一端固定在上方定滑轮的下挂钩，然后竖直向下绕过下方挂重物的动滑轮，再竖直向上绕过上方的定滑轮，末端竖直向下朝向工人即可。 8．(1)如图所示，在轻质杠杆上挂一重物，O为杠杆的支点，请在图中画出F2的力臂l2，并在杠杆上的A点画出能使杠杆在图示位置保持平衡的最小动力F1的示意图。 (2)一款升降装置是由两个相同的滑轮安装组成的滑轮组。物体上升的高度和绳子自由端移动的距离随时间的变化关系如图乙所示。请在图甲中画出此装置的绕绳图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）用虚线反向延长F2，作出力的作用线，从支点O向F2的作用线作垂线段，支点O到垂足间的垂线段即为F2的力臂l2。 作用在杠杆A点的最长动力臂为支点O到A点的线段OA，用带箭头的线段过A点作OA的垂线，方向垂直OA向上，标注F1，该力即为A点处最小动力。 （2）由图乙可知，时，绳端移动距离，物体上升高度，所以滑轮组承担物重的绳子段数，故n为奇数，根据“奇动偶定”，绳子起始端系在动滑轮的上端挂钩，向上绕过顶部的定滑轮，再向下绕过动滑轮，完成绕线即可。 9．图甲是皮带打孔器，其ABC部分可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙中画出打孔时最小动力及其力臂。 【答案】 【详解】根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。该杠杆的支点为B点，该位置是杠杆的转轴；离支点最远的点是C点，连接支点B和动力作用点C，线段BC就是最长动力臂，标注为l1；过C点作垂直于BC向上的有向线段，使杠杆绕B转动，满足A端向下打孔的转动要求，标注为F1，即最小动力。 10．如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图，请画出拉力的力臂。 【答案】 【详解】力臂是支点到力的作用线的垂直距离，确定支点为图中已标出的点，拉力的作用线为沿方向的竖直直线；从支点向的作用线作垂线段，标注垂直符号，该垂线段就是拉力的力臂，标注字母即可。 11．如图所示，轻质杠杆OMN上挂一重物，用一个最小的力F1作用在杠杆上，使杠杆在图中位置平衡，请画出最小的动力F1的示意图，并标出F1的力臂L1。 【答案】 【详解】根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂的乘积为定值，动力臂越长，动力越小。支点为O，杠杆上离O最远的点是N，线段ON是最长动力臂；要使力臂等于ON，动力必须垂直于ON向上，抵消重物向下的拉力，使杠杆平衡。 12．图甲所示的踏碓是舂米工具。用柱子架起一根木杠，木杠的一端装一块大石头，用脚连续踩踏木杠的另一端，石头就连续起落，去掉石臼中稻谷的皮。请在图乙的简化图中画出用脚踩踏木杠使石头升起时，脚在A点施加的最小动力F及其力臂L。 【答案】 【详解】木杠的前端受到大石头竖直向下的力为阻力；阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，以OA为动力臂时，动力臂L最长，作用在A点且垂直于OA的力为最小动力F，过点A作垂直于OA向下的有向线段，即为最小动力F，AO即为最小动力的力臂L。 13．“饸饹”是山西省的传统面食，如图所示为饸饹压制工具的简化图，按压手柄，活塞挤压面团形成一根根面条，请在图中画出挤压面团时手需要施加在A点的最小力F。 【答案】 【详解】根据杠杆平衡条件，要使得动力最小的话，动力臂要最大，以OA为动力臂时，动力臂的长度最长，此时的最小动力垂直于OA向下。 14．在劳动实践中，小明利用如图所示的轻质除草器拔除杂草，请作出以点为支点使用该除草器将杂草撬起时施加的最小动力及杠杆受到的阻力示意图。 【答案】 【详解】杠杆受到的阻力F2即为杂草对杠杆竖直向下的作用力；阻力和阻力臂不变，以OA为动力臂时，动力臂最长，根据杠杆平衡条件可知需要的动力最小。阻力使得杠杆绕支点O顺时针旋转，则动力应使得杠杆绕支点O逆时针旋转，过点A作垂直于OA向上的力即为最小动力，据此作图。 15．临夏州种植花椒历史久远。如图所示，是农民使用的修剪花椒树枝的剪刀，O为转动轴（支点），F1为动力，请在图中画出F1对应的力臂。 【答案】 【详解】从支点向的作用线作垂线，支点到垂足的垂线段就是动力臂，最后标注垂直符号、即可。 16．长时间低头看手机，有可能引起颈部肌肉和颈椎损伤。如图所示是人体颈部杠杆模型，图中B点为颈部肌肉受力点，O点为支撑点，颈部肌肉拉力F方向如图所示，请画出肌肉拉力的力臂L的示意图。 【答案】 【详解】力臂是支点到力的作用线的距离，把颈部肌肉拉力F反向延长，然后从支点O向延长线作垂线，该垂线段就是肌肉拉力F的力臂L，据此作图。 17．如图所示，杠杆在弹簧测力计的拉力和钩码的拉力作用下，在水平位置平衡。请作出和的力臂和。 【答案】 【详解】支点到力的作用线的距离叫力臂，将F1、F2的作用线反向延长，过支点O分别作两个力的作用线的垂线段，标上力臂的符号，即为力臂和。 18．如图是用扫帚打扫水平地面时简化示意图，图中O为支点，是扫地的动力，请在图中画出动力臂，以及作用在B点的阻力的示意图。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】延长动力 F1 的作用线，过支点 O 向该作用线作垂线，支点 O 到 F1 作用线的垂直距离即为动力臂 l1；阻力 F2 作用在 B 点，方向与扫帚头相对地面的运动方向相反，沿水平地面向右。 19．图是某同学自制的轻质拔草器。将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。请画出拔草时手对杠杆点施加最小力的示意图。 【答案】 【详解】由题图可知，该拔草器可看作一个杠杆，拔草器拐角处是支点，草对拔草器的压力为阻力，人手对拔草器的力为动力。根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定，当动力臂最大时，动力最小，当人手垂直于右侧直杆用力时动力臂最大，动力最小，据此作图。 20．如图甲所示是一种蔬菜榨汁器，其手柄可以看作一个杠杆，图乙是其简化的示意图，请在图乙中画出阻力F2的力臂及在A点施加的最小动力F1的示意图（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】支点为O，从支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的垂线段就是阻力臂l2​，标注出l2​即可。 由杠杆平衡条件知道，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；力F1作用在A点，当OA为动力臂时，动力臂最长，此时动力F1最小，并且F1的方向垂直于OA向下，据此作图。 21．如图所示，用瓶起子起瓶盖时，瓶起子是一个杠杆，O是它的支点，请画出图中力F的力臂l。 【答案】 【详解】图中支点在O点，动力F的方向向上，过点O点作垂直于F所在作用线的垂线，即为其力臂l。 22．不倒翁是我国一种古老的儿童玩具，最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就会摇摆，并可在自身重力作用下恢复直立状态。图甲为一不倒翁静置于水平面的实物图，图乙为其受到拉力后处于倾斜静止状态的简化示意图。如果为不倒翁的重心，为不倒翁与地面的接触点，为拉力的作用点。请在图乙中（答题卡上）画出此时不倒翁所受的重力、支持力、最小拉力及其力臂。 【答案】 【详解】重力作图解析略。 支持力N：支持力是水平面给的弹力，方向垂直水平面向上，也就是竖直向上，作用点在接触点O，过O作竖直向上的带箭头线段，标注为N。 最小拉力F和力臂L： 倾斜静止的不倒翁可看作绕O点转动的杠杆，O是支点。根据杠杆平衡条件：阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。最长动力臂是支点O到作用点P的最大距离，因此：连接OP，OP就是最大力臂，标注为L； 过P作OP的垂线，重力会使不倒翁产生逆时针转动回正的趋势，拉力需要产生顺时针力矩平衡重力，因此拉力方向垂直OP向右下，标注拉力为F。 23．“节约用水，人人有责”。图甲是按压式水龙头，水龙头手柄可看作一个杠杆，向下按关水，其简化图如图乙所示。请你在图乙中画出阻力的阻力臂，并画出施加在点的最小动力。 【答案】 【详解】阻力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离。支点为，延长的作用线，从点向的作用线作垂线段，该垂线段就是阻力臂，标注直角符号与即可。 根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂固定时，动力臂越长，动力越小。最长动力臂是支点到动力作用点的连线：连接得到最长动力臂，再过点作的垂线，方向向下（符合向下按压关水的转动要求），画出带箭头的线段，标注即可。 24．李同学利用开瓶器打开瓶装汽水，使用时，将卡扣固定在瓶盖上，手指套入指环用力，如图甲所示，瓶盖便被轻松打开。请你在图乙中画出李同学用开瓶器打开瓶盖时，手指作用在A点的最小力F。 【答案】 【详解】当以OA为动力臂时，动力臂最长，此时动力最小；连接OA，过A点作垂直OA向下的带箭头的线段，表示作用在A点的最小动力，如图所示： 25．如图甲是一大块山石滑落到公路上，为消除隐患，道路抢修员正用撬棒将山石撬离公路的场景。请在乙图上画出： ①山石重力G的示意图； ②人在A点用力使撬棒绕O转动时所施加的最小动力和力臂。 【答案】 【详解】重力的方向是竖直向下的，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，已知动力的作用点为A，OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件可知，此时动力最小，动力方向应垂直于杠杆向下，据此作图。 26．如图所示是一个杠杆式简易起重机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉力的方向，杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆OBA的动力臂L。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】杠杆绕O点转动，说明O点就是杠杆的支点；动力是绳子拉杠杆的力（拉绳的拉力），由O点向绳子拉杠杆的力作垂线即为杠杆的动力臂L。如图所示： 27．学校组织学生参加劳动实践活动，在基地发现了一台活塞式抽水机，活塞式抽水机的柄是一根弯曲的杠杆，为支点，为阻力，在杠杆处用力便可取水。请在图中画出阻力的力臂和在处所用最小力的示意图。 【答案】 【详解】从支点向的作用线作垂线，垂线段就是阻力的力臂；根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，最长的动力臂是支点到动力作用点的距离，即作为动力臂，所以最小的动力应过点垂直于，方向向下，据此作图。 28．如图甲所示是一名中学生用笤帚清扫落叶的情景，图乙是其简化示意图，为支点，请在图乙中画出阻力的力臂和点施加的最小力。 【答案】 【详解】先沿阻力f的反方向延长得到阻力的作用线，再从支点O向阻力作用线作垂线，支点到垂足的垂线段就是阻力的力臂l。 根据杠杆平衡条件可知，阻力与阻力臂的乘积固定，动力臂越大，动力越小；因此作用点在A时，OA是能作出的最长动力臂，因此过点垂直于OA向下作带箭头线段，即为点施加的最小力。 29．如图甲所示是古人用于从井中提水的桔槔，其简化图如图乙所示。请在图乙中作出杠杆阻力的示意图，并画出动力的力臂。 【答案】 【详解】阻力的作用点在细绳与杠杆的接触点处，方向竖直向下；过支点O作出动力的作用线的垂线，该垂线段的长度为动力的力臂。 30．人体中有许多精妙的杠杆，人的手臂相当于一个杠杆，它的支点在O点，如图所示，请在图中画出铅球对手作用力F的力臂L。 【答案】 【详解】力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离，因此从支点O向力F的作用线作垂线，这条垂线段即为铅球对手作用力F的力臂L。 学科网（北京）股份有限公司 $ 【暑期专项】专题01 简单机械和功 作图题（30题） 1．如图所示是小明设计的挂在墙上的储物架，放置物体后，支架会绕O点转动，需要在支架A处小孔拉一根铁丝到墙上固定。请画出铁丝对A处的最小拉力F的示意图及其力臂l。 2．如图所示，轻质杠杆OBA上B处挂一重物，请在图中作出使杠杆在图示位置静止时施加在杠杆上的最小力F及其力臂。（O点为支点）    3．如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全地取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力及的力臂。 4．“节约用水，人人有责”。水龙头手柄相当于一个杠杆，为阻力，请在图-1中画出关闭水龙头时阻力的力臂。 5．图甲是一款电脑鼠标，它的按键可视为杠杆，其简化图如图乙所示，OA为左按键，O为支点，用力F在B点按下按键，请在图中画出F的力臂l。 6．如图甲，重型订书机上端手柄为一杠杆。O为支点，A为动力作用点，B为阻力作用点，其简化工作原理如图乙所示，请在图乙中作出作用在A点的最小动力F1，作用在B点的阻力F2及阻力臂l2。 7．工人站在地面上，用如图的滑轮组将地上的重物提起。请在图中画出滑轮组的绕线方法。 8．(1)如图所示，在轻质杠杆上挂一重物，O为杠杆的支点，请在图中画出F2的力臂l2，并在杠杆上的A点画出能使杠杆在图示位置保持平衡的最小动力F1的示意图。 (2)一款升降装置是由两个相同的滑轮安装组成的滑轮组。物体上升的高度和绳子自由端移动的距离随时间的变化关系如图乙所示。请在图甲中画出此装置的绕绳图。 9．图甲是皮带打孔器，其ABC部分可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙中画出打孔时最小动力及其力臂。 10．如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图，请画出拉力的力臂。 11．如图所示，轻质杠杆OMN上挂一重物，用一个最小的力F1作用在杠杆上，使杠杆在图中位置平衡，请画出最小的动力F1的示意图，并标出F1的力臂L1。 12．图甲所示的踏碓是舂米工具。用柱子架起一根木杠，木杠的一端装一块大石头，用脚连续踩踏木杠的另一端，石头就连续起落，去掉石臼中稻谷的皮。请在图乙的简化图中画出用脚踩踏木杠使石头升起时，脚在A点施加的最小动力F及其力臂L。 13．“饸饹”是山西省的传统面食，如图所示为饸饹压制工具的简化图，按压手柄，活塞挤压面团形成一根根面条，请在图中画出挤压面团时手需要施加在A点的最小力F。 14．在劳动实践中，小明利用如图所示的轻质除草器拔除杂草，请作出以点为支点使用该除草器将杂草撬起时施加的最小动力及杠杆受到的阻力示意图。 15．临夏州种植花椒历史久远。如图所示，是农民使用的修剪花椒树枝的剪刀，O为转动轴（支点），F1为动力，请在图中画出F1对应的力臂。 16．长时间低头看手机，有可能引起颈部肌肉和颈椎损伤。如图所示是人体颈部杠杆模型，图中B点为颈部肌肉受力点，O点为支撑点，颈部肌肉拉力F方向如图所示，请画出肌肉拉力的力臂L的示意图。 17．如图所示，杠杆在弹簧测力计的拉力和钩码的拉力作用下，在水平位置平衡。请作出和的力臂和。 18．如图是用扫帚打扫水平地面时简化示意图，图中O为支点，是扫地的动力，请在图中画出动力臂，以及作用在B点的阻力的示意图。（保留作图痕迹） 19．图是某同学自制的轻质拔草器。将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。请画出拔草时手对杠杆点施加最小力的示意图。 20．如图甲所示是一种蔬菜榨汁器，其手柄可以看作一个杠杆，图乙是其简化的示意图，请在图乙中画出阻力F2的力臂及在A点施加的最小动力F1的示意图（保留作图痕迹）。 21．如图所示，用瓶起子起瓶盖时，瓶起子是一个杠杆，O是它的支点，请画出图中力F的力臂l。 22．不倒翁是我国一种古老的儿童玩具，最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就会摇摆，并可在自身重力作用下恢复直立状态。图甲为一不倒翁静置于水平面的实物图，图乙为其受到拉力后处于倾斜静止状态的简化示意图。如果为不倒翁的重心，为不倒翁与地面的接触点，为拉力的作用点。请在图乙中（答题卡上）画出此时不倒翁所受的重力、支持力、最小拉力及其力臂。 23．“节约用水，人人有责”。图甲是按压式水龙头，水龙头手柄可看作一个杠杆，向下按关水，其简化图如图乙所示。请你在图乙中画出阻力的阻力臂，并画出施加在点的最小动力。 24．李同学利用开瓶器打开瓶装汽水，使用时，将卡扣固定在瓶盖上，手指套入指环用力，如图甲所示，瓶盖便被轻松打开。请你在图乙中画出李同学用开瓶器打开瓶盖时，手指作用在A点的最小力F。 25．如图甲是一大块山石滑落到公路上，为消除隐患，道路抢修员正用撬棒将山石撬离公路的场景。请在乙图上画出： ①山石重力G的示意图； ②人在A点用力使撬棒绕O转动时所施加的最小动力和力臂。 26．如图所示是一个杠杆式简易起重机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉力的方向，杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆OBA的动力臂L。（保留作图痕迹） 27．学校组织学生参加劳动实践活动，在基地发现了一台活塞式抽水机，活塞式抽水机的柄是一根弯曲的杠杆，为支点，为阻力，在杠杆处用力便可取水。请在图中画出阻力的力臂和在处所用最小力的示意图。 28．如图甲所示是一名中学生用笤帚清扫落叶的情景，图乙是其简化示意图，为支点，请在图乙中画出阻力的力臂和点施加的最小力。 29．如图甲所示是古人用于从井中提水的桔槔，其简化图如图乙所示。请在图乙中作出杠杆阻力的示意图，并画出动力的力臂。 30．人体中有许多精妙的杠杆，人的手臂相当于一个杠杆，它的支点在O点，如图所示，请在图中画出铅球对手作用力F的力臂L。 学科网（北京）股份有限公司 $