第十一章简单机械与功 杠杆与滑轮作图题专项训练2026-2027学年苏科版物理九年级上册

**基本信息** 聚焦杠杆与滑轮作图，通过17道题系统提炼“作垂线法”“最长动力臂法”等核心方法，构建“概念-作图-应用”逻辑链，强化科学思维与相互作用观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆作图|15题（桔槔/羊角锤等）|力臂用“作垂线法”，最小力用“最长动力臂法”|从支点、力的三要素到力臂作图，结合杠杆平衡条件推导最小力，形成“要素-作图-平衡”递进| |滑轮组作图|8题（站地提升等场景）|最省力绕线用“承担物重段数最多+拉力方向法”|从定/动滑轮特点到绕线规则，结合实际场景（如站地拉绳）确定绕线起点，体现“模型-场景-应用”迁移|

第十一章 简单机械与功 杠杆与滑轮作图题专项训练 2026-2027学年苏科版物理九年级上册 一、作图题 1．如图所示是我国古代用于汲水的一种器具——桔槔的简化图，请画出动力F1的力臂l1。 2．墙壁上安装有一个如图所示的书架。此书架可以看作杠杆，试在图中标出支点，并画出动力臂。 3．如图，抽水机AOB部分为杠杆，O为支点，画出动力臂l1和B点所受阻力F2。 4．如图所示做仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，A为人的重心，肌肉的拉力F为动力，如图所示，请画出重力的示意图和动力臂。 5．(1)如图，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力的示意图及阻力的力臂。 (2)如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F的示意图并出图该力的力臂L。 (3)如图，站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法。 6．(1)工人师傅采用如图甲所示的滑轮组，站在地上就可以把材料运上楼，请你画出利用滑轮组省力的绕线示意图。 (2)如图乙所示为一款弯月形灯头的台灯，用手拨动灯头可以绕O点转动，请画出向下拨动灯头时最小力F的示意图及相应的力臂l。 7．按题目要求作图： (1)请在图中画出动力臂和阻力臂。 (2)用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起。 (3)画出使杠杆在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。 8．如图甲所示，这是小芳进行手工制作时用剪刀剪吸管的场景，其中为支点，请在图乙中画出作用在点的最小动力和作用在点的阻力。 9．(1)如图所示，果园内的梨静挂在枝头，请画出梨所受重力G和拉力F的示意图；（O点为梨的重心） (2)如图所示，杠杆在力、作用下处于平衡状态，为的力臂。请在图中作出的力臂及力； (3)如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。 10．小雨用羊角锤起钉子，请你画出小雨所用最小的力和力臂。 11．(1)一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点时，小球所受绳子拉力与重力的受力示意图。 (2)如图所示，O为杠杆的支点，杠杆处于静止状态，请画出阻力的力臂，并作出动力臂的动力。 12．(1)如图所示杠杆处于平衡，请在杠杆A处画出最小的动力F1，并画出阻力F2。 (2)根据图中人所站的位置，画出使用滑轮组将重物提升最省力的绕绳方法； 13．(1)如图所示，请画出阻力的力臂，并作出动力臂为的动力的作用线。 (2)在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。 (3)请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力及其力臂的示意图。 14． (1)如图所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴支点，右图为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂和阻力。 (2)如图所示，杠杆AO在力、的作用下处于静止状态，是力的力臂，请在图中画出力的力臂和力的示意图。 (3)如图所示，画出使杠杆平衡的最小动力F及其力臂l。 15．作图题 (1)如图所示，O为杠杆ABO的支点，请画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。 (2)如图所示，用羊角锤撬钉子，在锤柄点处画出所施加的最小动力和其力臂。 (3)如图所示，小明站在地面上用一个滑轮组提升重物，请在图中画出绕线方法。 16．如图所示，工人用滑轮组将货物提至高处，请在图中画出最省力的绕线方式。 17．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F1的示意图和小球所受重力的示意图。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《第十一章 简单机械与功 杠杆与滑轮作图题专项训练 2026-2027学年苏科版物理九年级上册》参考答案 1． 【详解】由桔槔简化图可知，O为支点，从O点作一条垂直于作用线的垂线段，即为动力的力臂。据此作图。 2． 【详解】杠杆绕着转动的点为支点，此书架绕着墙壁与书架的连接点转动，所以支点在墙壁与书架的连接点处，即图中的点。动力为，动力臂是支点到动力作用线的垂直距离，从支点向动力的作用线作垂线段，该垂线段就是动力臂。 3． 【详解】过支点作动力F1的作用线的垂线，支点到垂足之间的距离为动力臂l1； 动力和阻力的作用效果是使杠杆沿支点向相反的方向转动，由图可得，动力F1使竖杠杆逆时针转动，则B点所受阻力F2应使杠杆顺时针转动，故过B点作竖直向上的带箭头的线段表示阻力F2。 4． 【详解】人体受到的重力方向总是竖直向下，作用点在人体的重心A处，从人的重心处沿竖直向下的方向画一条有向线段，标注“G”； 过支点O作动力F作用线的垂线，该垂线段就是动力臂，据此作图。 5．(1) (2) (3) 【详解】（1）把前臂看成杠杆，支点在肘关节的O位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力(作用点在A点)，方向斜向上；哑铃作用在手上产生的力是阻力，从支点向的作用线作垂线段，得到的力臂，据此作图。 （2）根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂固定时，动力臂越长动力越小，图中最长的动力臂是支点O到杠杆端点A的距离。连接O、A两点，该线段就是最长力臂；过A点作垂直于OA的向上的带箭头线段（要阻碍杠杆向下转动），标注最小动力和力臂，据此作图。 （3）站在地面拉绳要求自由端方向向下，此情况中承担物重的绳子段数为3段，是该滑轮组能实现的最省力绕法。 绳子的起始端固定在动滑轮的上边挂钩上，向上绕过下边的定滑轮，再向下绕过动滑轮，再向上绕过上边的定滑轮，指向站在地面的小华手中，据此作图。 6．(1) (2) 【详解】（1）题目要求工人站在地上拉绳，因此拉力方向必须向下；该绕线由2段绳子承担物重，既满足省力要求，也符合人站在地面施力的场景，因此先将绳子的一端固定在上方定滑轮的挂钩上，再向下绕过动滑轮，最后向上绕回定滑轮，绳子自由端竖直向下，刚好适配站在地面的工人向下拉绳的操作。 （2）找到灯头上距离支点O最远的端点，连接O点和这个最远端点，这条线段就是最长的力臂l；在该最远端点处，作垂直于力臂l、方向向下的带箭头线段，标注为最小力F，据此作图。 7．(1) (2) (3) 【详解】（1）反向延长动力F1作用线，过支点O作动力作用线的垂线段，垂线段即为动力臂；反向延长阻力F2作用线，过支点O作阻力作用线的垂线段，垂线段即为阻力臂，据此作图。 （2）人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮下面挂钩上，据此作图。 （3）由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，动力臂应最长。由图可知，O是支点，在B点用力，且用力方向与垂直向上，这样动力臂最长（等于），最省力，据此作图。 8． 【详解】吸管在B点对剪刀刀刃的阻力会阻碍剪刀向上转动，因此过B点作垂直于剪刀刀刃向下的带箭头线段，标注为。 根据杠杆平衡条件，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。支点到动力作用点的连线是该作用点处能取得的最长动力臂，因此垂直于这个连线的动力就是最小动力。连接支点和动力作用点，就是最长的动力臂；过点作垂直于向下的带箭头线段，标注为，据此作图。 9．(1) (2) (3) 【详解】（1）梨子处于平衡状态；梨子在竖直方向上受到重力和树枝的拉力作用，从梨子的重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F表示，作图时应注意两条线段长度要等长，如下图所示： （2）如图，过支点O作F2作用线的垂线段为的力臂，即为F2的力臂；画出力臂的垂线，与杠杆的交点为F1的作用点，F1的方向应该向上，在线段末端标出箭头，得出动力F1的示意图： （3）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，如图所示： 10． 【详解】根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。将支点到动力作用点的连线作为动力臂时，得到该杠杆上最长的动力臂，所以先连接支点与杠杆上离支点最远的点，该连线即为最小力的力臂，再从离支点最远的点垂直该连线画出最小力。由于要起钉子，则动力F应垂直力臂向右。 11．(1) (2) 【详解】（1）重力始终竖直向下，作用在重心；绳子的拉力沿绳子指向绳的固定端。 （2）从支点向阻力的作用线作垂线段为力臂。过动力臂远离支点的一端作的垂线，这条垂线和杠杆的交点就是的作用点；因为图中阻力使杠杆有逆时针转动的趋势，所以要让杠杆有顺时针转动的趋势，方向沿垂线斜向下。 12．(1) (2) 【详解】（1）当以OA为动力臂时，动力臂最长，对应的动力最小，过A点作垂直OA向上的带箭头的线段表示最小的动力F1；阻力F2是重物通过绳子对杠杆的竖直向下的力，作用点在绳子与杠杆的接触点上，且在杠杆上，过阻力作用点作竖直向下的带箭头的线段表示阻力F2，如图所示： （2）人用力往上提绳使重物升起，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。该绕法承担物重的绳子段数，是该场景下能实现的最省力绕法。 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）沿阻力的方向作阻力作用线，过支点O作阻力作用线的垂线，即为阻力臂。动力作用线与动力臂垂直，故作动力臂的垂线即为动力的作用线。 （2）承担物重的绳子股数越多，越省力，一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮最多绕3段绳。 （3）由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；力的作用点应在杠杆离支点最远的端点上，即为A点，图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，因此连接OA，过A点作垂直于OA的力，即为最小力F1。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）从支点向动力的作用线作垂线段，标注，该垂线段就是动力臂；在A点，钢丝对钳口施加一个阻碍钳口转动、方向竖直向下的力，标注。 （2）从支点向的作用线作垂线段，标注，该垂线段就是力的力臂；过的末端作的垂线，垂线和杠杆的交点就是的作用点，的方向斜向上，标注。 （3）根据杠杆平衡公式，在阻力和阻力臂固定时，动力臂越长，动力就越小；支点到杠杆上各点的连线里，离支点最远的点和支点的连线是最长的动力臂，对应动力最小。连接支点和杠杆上离最远的端点，这段线段就是最长的力臂，标注；过点作的垂线，方向斜向上，标注，即为最小动力F。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）作用在杠杆上的动力F，实际上是沿着绳向上的，只是定滑轮改变了力的方向，故作用在杠杆的动力F的作用线也是沿着绳的方向的，因此从支点O向斜拉杠杆A端的动力作用线作垂线，支点到垂足的线段就是动力臂，标注即可。杠杆的阻力是重物对杠杆的拉力，因此在B点沿竖直向下的方向画带箭头的线段，标注即为阻力的示意图。 （2）根据杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂固定时，动力臂越长动力越小；支点O到作用点A的连线是A点处能作出的最长动力臂，故用虚线连接OA，该线段即为最小动力臂；过A点作垂直于OA的带箭头线段，方向为斜向左上方，标注，即为最小动力示意图。 （3）小明站在地面上提升重物，最终绳子自由端的方向是向下连接到人手的；故将绳子的一端先固定在定滑轮的下挂钩上，向下绕过动滑轮，再向上绕过定滑轮，最后绳子自由端向下落在站在地面上的人手中即可。 16． 【详解】已知工人站在地上拉绳子，需要将货物提升到高处。需选择合适的绕线方式，使拉力方向向下，因此最后一段绳子必须连接到定滑轮上，起始端应固定在定滑轮的挂钩上。绕线时需要确保绳子依次绕过动滑轮和定滑轮。据此作图。 17． 【详解】O为支点，重物对杠杆的拉力为阻力，由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。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F的示意图，小球所受重力G的方向是竖直向下的，作用点在重心，如图所示： 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $