2020年中考物理一輪考點(diǎn)練習(xí)24《簡(jiǎn)單機(jī)械作圖》.doc

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考點(diǎn)一 力臂的作圖
1.(2019·廣東)如圖所示,拉桿式行李箱在拉力F的作用下靜止在斜坡上,請(qǐng)畫(huà)出行李箱受到的重力G的示意圖,以及拉力F對(duì)O點(diǎn)的力臂L。
2.(2019·吉林)請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出動(dòng)力F1的力臂l1。
3.(2019·昆明)請(qǐng)畫(huà)出圖中力F的力臂,并以“L”表示。
4.(2019·赤峰)工人沿臺(tái)階向上滾動(dòng)圓柱形塑料桶如所示。他在A點(diǎn)施加力F使塑料桶繞O點(diǎn)向上滾動(dòng),請(qǐng)畫(huà)出F的力臂。
5.(2019·武威)(1)如圖甲所示是羊角錘的示意圖,請(qǐng)畫(huà)出用羊角錘撬鐵釘時(shí)最小動(dòng)力F的示意圖。
6.(2019·自貢)如圖所示,輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一重物G,繩受的拉力為F2,O為杠桿的支點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)诟軛U的端點(diǎn)B處畫(huà)出使杠桿保持靜止的最小的力Fl的示意圖,并作出F2的力臂l2。
7.(2019·眉山)如圖所示,用一根硬棒搬動(dòng)一個(gè)石塊,棒的上端A是動(dòng)力的作用點(diǎn),若要用最小的力搬動(dòng)石塊,請(qǐng)標(biāo)出杠桿的支點(diǎn)O,并畫(huà)出最小動(dòng)力F的示意圖。
8.(2019·深圳)如圖所示,在 C 點(diǎn)用力把桌腿 A 抬離地面時(shí),桌腿 B 始終沒(méi)有移動(dòng),請(qǐng)?jiān)?C 點(diǎn)畫(huà)出最小作用力的示意圖。
9.(2019·威海)如圖是一種活塞式抽水機(jī)的示意圖。其中手柄AOB是一個(gè)杠桿,杠桿在動(dòng)力F1的作用下繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出杠桿在B點(diǎn)受到阻力的示意圖和F1的力臂。
10.(2019·連云港)如圖所示,O為杠桿的支點(diǎn),杠桿上掛有重為G的物體,請(qǐng)畫(huà)出使杠桿在圖中位置靜止時(shí)最小力F的示意圖。
11.(2019·岳陽(yáng))請(qǐng)畫(huà)出圖中杠桿動(dòng)力F的力臂L。
12.(2019·天水)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出使輕質(zhì)杠桿在圖示位置平衡時(shí)所需最小動(dòng)力F的示意圖。
13. (2019·常州)杠桿OAB可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),為使杠桿在如圖所示位置保持平衡,請(qǐng)畫(huà)出施加于A點(diǎn)的最小動(dòng)力F(保留作圖痕跡)
14.(2019·營(yíng)口)圖甲是生活中常用的一款指甲刀,其中AOB部分可視為杠桿,其簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示,使用時(shí),指甲作用在A 點(diǎn)的力視為阻力。請(qǐng)你在乙圖中畫(huà)出:
(1)作用在 A 點(diǎn)的阻力F2的示意圖;(2)在 B點(diǎn)施加的最小動(dòng)力 F1 及動(dòng)力臂l1。
15.(2019·西寧)如圖所示,畫(huà)出杠桿A端所掛物體重力的示意圖和杠桿B端所受力F的力臂L。
16.(2019·撫順)如圖甲所示是一個(gè)鑰匙形“瓶起子”,圖乙為其簡(jiǎn)化的示意圖,圖中O為支點(diǎn),F(xiàn)2是A點(diǎn)受到的阻力。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出:
(1)阻力臂l2。
(2)作用在B點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1。
17.(2019·大連)如圖所示,用杠桿將物體A吊起,O是支點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出拉力F1的力臂L1和物體A所受重力的示意圖。
18.(2019·鐵嶺)如圖甲所示是一種雞蛋開(kāi)殼器,AOB相當(dāng)于一個(gè)杠桿。圖乙為其簡(jiǎn)化的示意圖,圖中O點(diǎn)為支點(diǎn),F(xiàn)2為給雞蛋開(kāi)殼時(shí)杠桿所受阻力。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出:
(1)給雞蛋開(kāi)殼時(shí)作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其動(dòng)力臂l1。
(2)阻力臂l2。
19.(2019·綏化)如圖所示,輕質(zhì)動(dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出物體所受的重力(體現(xiàn)動(dòng)滑輪省力),同時(shí)標(biāo)出支點(diǎn)O并畫(huà)出拉力F對(duì)應(yīng)的力臂l。
20.(2019·涼山)如圖所示,現(xiàn)使用最小的力F1使杠桿在圖示位置平衡,請(qǐng)畫(huà)出F1及其對(duì)應(yīng)的力臂L1。
21.(2019·達(dá)州)輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛重為100N的物體G,為了使杠桿在如圖所示的位置平衡,請(qǐng)?jiān)诟軛U上作出所施加最小動(dòng)力的圖示(不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
22.(2019·阜新)如圖所示,用撬棍撬起石頭時(shí),O為支點(diǎn),A為動(dòng)力作用點(diǎn),要求:
(1)畫(huà)出石頭所受重力的示意圖。
(2)畫(huà)出最小動(dòng)力F1的示意圖和動(dòng)力臂l1。
23.(2019·長(zhǎng)春)小明和同學(xué)到福利院義務(wù)勞動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)有的桌子腳下裝有如圖甲所示的輪子。
(1)他將壓桿按下,壓板就會(huì)緊壓在輪子上,使輪子無(wú)法滾動(dòng),桌子不容易被推動(dòng),說(shuō)明用滑動(dòng)代替滾動(dòng)可以 摩擦;壓桿做得較寬大可以起到 壓強(qiáng)的作用。(均選填“增大”或“減小”)
(2)小明發(fā)現(xiàn)壓桿是省力杠桿,O為支點(diǎn).請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出壓力F的力臂l。
24.(2019·廣安)如圖所示,請(qǐng)畫(huà)出作用在杠桿B端上最小的動(dòng)力F1和阻力F2的力臂l2。
25.(2019·南通)如圖丙,O為輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn),左端掛一重物,杠桿在圖示位置平衡,請(qǐng)作出最小動(dòng)力F1的示意圖和阻力的力臂 .
26.(2019·遼陽(yáng))如圖甲是爆米花鍋,鍋蓋被鎖扣緊鎖在鍋口。為了方便打開(kāi)鍋蓋,爆米花師傅在鎖扣上加裝一個(gè)鋼管,與鎖扣構(gòu)成杠桿AOB,扳動(dòng)鋼管的A點(diǎn),就能打開(kāi)鎖扣。圖乙是其簡(jiǎn)化圖,O為支點(diǎn),F(xiàn)2是阻力。請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出打開(kāi)鍋蓋時(shí):
(1)阻力F2的力臂l2。
(2)作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1。
27.(2019·湘西)圖中為一杠桿,畫(huà)出F1的力臂l1;
28.(2019·本溪)如圖甲所示是一個(gè)“ 瓷磚定位器”,使用時(shí)用手壓手柄,此時(shí)的手柄 AOB 可視為一個(gè)杠桿,圖乙是其簡(jiǎn)化示意圖,圖中 O 為支點(diǎn),F(xiàn)2 是使用“ 定位器” 時(shí) B 點(diǎn)受到的阻力。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出:
( 1)阻力臂 l2。
( 2)作用在 A 點(diǎn)的最小動(dòng)力 F1 及其力臂 l1。
29.(2019·鹽城) 在圖甲中畫(huà)出力F的力臂。
30.(2019·蘭州)如圖所示為“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)示意圖,O點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出杠桿左側(cè)鉤碼所受重力的示意圖和彈簧測(cè)力計(jì)施加拉力的力臂L1。
31.(2019·陜西)在圖所示杠桿的A點(diǎn),畫(huà)出使杠桿在水平位置平衡時(shí)最小拉力F的示意圖及其力臂L。
考點(diǎn)二 滑輪組的組裝
32.(2019·盤(pán)錦)利用滑輪組提升重物,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替繩子,在圖中畫(huà)出最省力的繩子繞法及重物所受重力的示意圖。
33.(2019·通遼)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出:
(1)重物所受重力的示意圖;
(2)拉力F的力臂l。
34.(2019·泰州)在圖乙中畫(huà)出正確使用動(dòng)滑輪提升重物的繞線方法。
35.(2019·銅仁)一個(gè)工人站在地面上,使用如圖2所示的滑輪組將重物從地面提升到樓頂,要求繩子的自由端要向下拉,請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替繩子,畫(huà)出滑輪組最省力的繞繩方法。
36. (2019·淮安)畫(huà)出圖丁中滑輪組提升物體最省力的繞繩方法。
答案與解析
考點(diǎn)一 力臂的作圖
1.(2019·廣東)如圖所示,拉桿式行李箱在拉力F的作用下靜止在斜坡上,請(qǐng)畫(huà)出行李箱受到的重力G的示意圖,以及拉力F對(duì)O點(diǎn)的力臂L。
【答案】
【解析】
重力的方向豎直向下,從行李箱的重心沿豎直向下的方向畫(huà)一條帶箭頭的線段,并用符號(hào)G表示;反向延長(zhǎng)力F畫(huà)出力的作用線,然后從支點(diǎn)O向力F的作用線作垂線段,垂線段就是力F的力臂L,如圖所示。
2.(2019·吉林)請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出動(dòng)力F1的力臂l1。
【答案】
【解析】首先通過(guò)支點(diǎn)O做力F1的作用線的垂線,然后畫(huà)上垂足,標(biāo)上名稱(chēng)L1 。
3.(2019·昆明)請(qǐng)畫(huà)出圖中力F的力臂,并以“L”表示。
【答案】
【解析】已知支點(diǎn)O,延長(zhǎng)F畫(huà)出力的作用線,從支點(diǎn)向力F的作用線作垂線段,即可作出其力臂L,如圖所示。
4.(2019·赤峰)工人沿臺(tái)階向上滾動(dòng)圓柱形塑料桶如所示。他在A點(diǎn)施加力F使塑料桶繞O點(diǎn)向上滾動(dòng),請(qǐng)畫(huà)出F的力臂。
【答案】
【解析】力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離;由支點(diǎn)向力的作用線做垂線,垂線段的長(zhǎng)度即為力臂。
圖中O為支點(diǎn),反向延長(zhǎng)力F畫(huà)出F的作用線,然后從支點(diǎn)O向力F的作用線作垂線段,該垂線段即為力F的力臂L,如圖所示。
5.(2019·武威)(1)如圖甲所示是羊角錘的示意圖,請(qǐng)畫(huà)出用羊角錘撬鐵釘時(shí)最小動(dòng)力F的示意圖。
【答案】如圖所示:
【解析】
由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí),動(dòng)力最小,即最省力。連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)A即是最大動(dòng)力臂,當(dāng)作用力與之垂直時(shí),作用力最小。
求最小的力是常見(jiàn)的題型,關(guān)鍵是找到最大的動(dòng)力臂,一般來(lái)說(shuō),支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)的連線就是最大的動(dòng)力臂。
6.(2019·自貢)如圖所示,輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一重物G,繩受的拉力為F2,O為杠桿的支點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)诟軛U的端點(diǎn)B處畫(huà)出使杠桿保持靜止的最小的力Fl的示意圖,并作出F2的力臂l2。
【答案】
【解析】由圖可知,將OB作為動(dòng)力臂,動(dòng)力臂就是最長(zhǎng)的,根據(jù)杠桿平衡條件此時(shí)動(dòng)力F1最小,然后根據(jù)動(dòng)力的方向與動(dòng)力臂是垂直的關(guān)系,畫(huà)出最小動(dòng)力方向,力F1示意圖如圖所示;過(guò)支點(diǎn)作力F2作用線的垂線段,即可作出力臂L2,如圖所示。
7.(2019·眉山)如圖所示,用一根硬棒搬動(dòng)一個(gè)石塊,棒的上端A是動(dòng)力的作用點(diǎn),若要用最小的力搬動(dòng)石塊,請(qǐng)標(biāo)出杠桿的支點(diǎn)O,并畫(huà)出最小動(dòng)力F的示意圖。
【答案】
【解析】根據(jù)杠桿平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,在阻力×阻力臂一定的情況下,動(dòng)力臂越大,動(dòng)力將越小。由圖示可知,當(dāng)杠桿與地面的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)時(shí),作用在A點(diǎn)的動(dòng)力力臂最大,此時(shí)動(dòng)力最小,力垂直于杠桿向上,支點(diǎn)O與最小作用力F如圖所示。
本題考查杠桿平衡條件的應(yīng)用,在力與力臂乘積一定的情況下,若支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)成為力臂,此時(shí)的力臂最大,使用杠桿最省力。
8.(2019·深圳)如圖所示,在 C 點(diǎn)用力把桌腿 A 抬離地面時(shí),桌腿 B 始終沒(méi)有移動(dòng),請(qǐng)?jiān)?C 點(diǎn)畫(huà)出最小作用力的示意圖。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】根據(jù)杠桿平衡條件,要使動(dòng)力最小,動(dòng)力臂應(yīng)最長(zhǎng)。連接BC,將BC作為動(dòng)力臂,動(dòng)力臂就是最長(zhǎng)的,然后根據(jù)動(dòng)力的方向與動(dòng)力臂是垂直的關(guān)系,畫(huà)出最小動(dòng)力方向,如圖所示。
9.(2019·威海)如圖是一種活塞式抽水機(jī)的示意圖。其中手柄AOB是一個(gè)杠桿,杠桿在動(dòng)力F1的作用下繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出杠桿在B點(diǎn)受到阻力的示意圖和F1的力臂。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】
由圖知,此時(shí)向上提起杠桿的左端,杠桿會(huì)繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則B點(diǎn)會(huì)受到下面連桿向上的支持力,即阻力的方向豎直向上,過(guò)B點(diǎn)作豎直向上的阻力F2;
反向延長(zhǎng)力F1畫(huà)出力的作用線,過(guò)支點(diǎn)O作動(dòng)力作用線的垂線段,即動(dòng)力臂L1,如圖所示:
10.(2019·連云港)如圖所示,O為杠桿的支點(diǎn),杠桿上掛有重為G的物體,請(qǐng)畫(huà)出使杠桿在圖中位置靜止時(shí)最小力F的示意圖。
【答案】在阻力與阻力臂一定時(shí),要使動(dòng)力最小,則動(dòng)力臂必須最長(zhǎng);由圖可知,O為支點(diǎn);當(dāng)動(dòng)力作用在杠桿的最右端,且支點(diǎn)O到杠桿最右端的距離作為動(dòng)力臂時(shí),動(dòng)力臂最長(zhǎng),此時(shí)的動(dòng)力最小;過(guò)杠桿的最右端作垂直于力臂向上的力F,即為最小力F的示意圖,如下圖所示:
【解析】
在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下,要使動(dòng)力最小,則動(dòng)力臂必須最長(zhǎng),先確定最長(zhǎng)的力臂——即離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn),然后過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)做垂直于杠桿的作用力即可。此題既考查了考查了最小力的確定。根據(jù)杠桿的平衡條件,要使杠桿上的力最小,必須使該力的力臂最大,而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn),所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn),這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂,過(guò)力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力。
11.(2019·岳陽(yáng))請(qǐng)畫(huà)出圖中杠桿動(dòng)力F的力臂L。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離。根據(jù)力臂的概念畫(huà)出F的力臂L。
反向延長(zhǎng)F得到動(dòng)力作用線,從支點(diǎn)O向動(dòng)力作用線作垂線段,即為動(dòng)力F的力臂L,如圖所示:
12.(2019·天水)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出使輕質(zhì)杠桿在圖示位置平衡時(shí)所需最小動(dòng)力F的示意圖。
【答案】解:由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小;圖中支點(diǎn)在O點(diǎn),因此OB作為動(dòng)力臂最長(zhǎng),過(guò)B點(diǎn)做垂直于OB向下的力,即為使輕質(zhì)杠桿的圖示位置平衡所需的最小動(dòng)力F的示意圖。如下圖所示:
【解析】
杠桿平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小。
此題考查了最小力的確定,根據(jù)杠桿的平衡條件,要使杠桿上的力最小,必須使該力的力臂最大,而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn),所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn),這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂,過(guò)力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力。
13. (2019·常州)杠桿OAB可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),為使杠桿在如圖所示位置保持平衡,請(qǐng)畫(huà)出施加于A點(diǎn)的最小動(dòng)力F(保留作圖痕跡)
【答案】如圖所示
【解析】本題考查了杠桿平衡條件、最小力問(wèn)題作圖。需要作出最小力就需要作出最大力臂,最大力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度,則連接OA,OA作為最大力臂,動(dòng)力F與OA垂直向上是最小力方向。
14.(2019·營(yíng)口)圖甲是生活中常用的一款指甲刀,其中AOB部分可視為杠桿,其簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示,使用時(shí),指甲作用在A 點(diǎn)的力視為阻力。請(qǐng)你在乙圖中畫(huà)出:
(1)作用在 A 點(diǎn)的阻力F2的示意圖;(2)在 B點(diǎn)施加的最小動(dòng)力 F1 及動(dòng)力臂l1。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】
(1)從阻力作用點(diǎn)A,垂直接觸面向下畫(huà)一帶箭頭的線段表示阻力F2,如圖所示;
(2)根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力,OB是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂l1;阻力使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)力應(yīng)使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(這樣才能使杠桿在此位置平衡),過(guò)B點(diǎn)作垂直于OB向下的動(dòng)力F1,如圖所示:
15.(2019·西寧)如圖所示,畫(huà)出杠桿A端所掛物體重力的示意圖和杠桿B端所受力F的力臂L。
【答案】見(jiàn)解析圖
【解析】物體受到的重力作用在物體的重心,方向豎直向下;
先反向延長(zhǎng)畫(huà)出力F的作用線,從支點(diǎn)O畫(huà)F的作用線的垂線可得其力臂L,如圖所示:
16.(2019·撫順)如圖甲所示是一個(gè)鑰匙形“瓶起子”,圖乙為其簡(jiǎn)化的示意圖,圖中O為支點(diǎn),F(xiàn)2是A點(diǎn)受到的阻力。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出:
(1)阻力臂l2。
(2)作用在B點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】
(1)從支點(diǎn)O作動(dòng)力F2作用線的垂線,支點(diǎn)到垂足的距離為動(dòng)力臂l2;
(2)由杠桿平衡條件F1 L1=F2 L2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小;圖中支點(diǎn)在O點(diǎn),因此OB作為動(dòng)力臂l1最長(zhǎng);動(dòng)力的方向應(yīng)該向上,過(guò)點(diǎn)B垂直于OB向上作出最小動(dòng)力F1的示意圖,如圖所示:
17.(2019·大連)如圖所示,用杠桿將物體A吊起,O是支點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出拉力F1的力臂L1和物體A所受重力的示意圖。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】 O點(diǎn)是杠桿的支點(diǎn),從支點(diǎn)向拉力F1作用線做垂線,可得動(dòng)力臂L1; 重物的重心在物體的幾何重心,重力的方向是豎直向下的,從重心沿豎直向下的方向,畫(huà)一條帶箭頭的線段,標(biāo)上重力符號(hào)G,如圖所示.
18.(2019·鐵嶺)如圖甲所示是一種雞蛋開(kāi)殼器,AOB相當(dāng)于一個(gè)杠桿。圖乙為其簡(jiǎn)化的示意圖,圖中O點(diǎn)為支點(diǎn),F(xiàn)2為給雞蛋開(kāi)殼時(shí)杠桿所受阻力。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出:
(1)給雞蛋開(kāi)殼時(shí)作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其動(dòng)力臂l1。
(2)阻力臂l2。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】
(1)由杠桿平衡條件F1 L1=F2 L2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小;圖中支點(diǎn)在O點(diǎn),因此OA作為動(dòng)力臂l1最長(zhǎng);動(dòng)力的方向應(yīng)該向下,過(guò)點(diǎn)A垂直于OA向下作出最小動(dòng)力F1的示意圖;
(2)反向延長(zhǎng)畫(huà)出F2的作用線,從支點(diǎn)O作動(dòng)力F2作用線的垂線,支點(diǎn)到垂足的距離為動(dòng)力臂l2,如圖所示:
19.(2019·綏化)如圖所示,輕質(zhì)動(dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出物體所受的重力(體現(xiàn)動(dòng)滑輪省力),同時(shí)標(biāo)出支點(diǎn)O并畫(huà)出拉力F對(duì)應(yīng)的力臂l。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】
動(dòng)滑輪的支點(diǎn)在左邊緣,從支點(diǎn)O到力F作用線的距離就等于F的力臂,如圖所示;
物體的重力作用點(diǎn)在其幾何中心,由重心向下作豎直向下的有向線段,即為其重力示意圖,動(dòng)滑輪動(dòng)力臂是阻力臂的兩倍,所以繩子自由端拉力F是物體重力的2(1),所以重力G的線段長(zhǎng)是F的兩倍,如圖所示;
20.(2019·涼山)如圖所示,現(xiàn)使用最小的力F1使杠桿在圖示位置平衡,請(qǐng)畫(huà)出F1及其對(duì)應(yīng)的力臂L1。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】根據(jù)杠桿平衡條件,在阻力和阻力臂一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力,當(dāng)動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力最小。
因?yàn)樵谧枇妥枇Ρ垡欢〞r(shí),當(dāng)動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力最小。O為支點(diǎn),當(dāng)動(dòng)力作用在A點(diǎn)時(shí),力臂最長(zhǎng),則OA為最長(zhǎng)力臂L1,已知阻力F2方向豎直向下,為使杠桿平衡,力F1方向也是向下的,過(guò)A點(diǎn)作OA的垂線即為最小的力F1,如圖所示:
21.(2019·達(dá)州)輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛重為100N的物體G,為了使杠桿在如圖所示的位置平衡,請(qǐng)?jiān)诟軛U上作出所施加最小動(dòng)力的圖示(不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】根據(jù)杠桿的平衡條件,要使力最小,則動(dòng)力臂應(yīng)最長(zhǎng),即連接OC為最長(zhǎng)的力臂,力的方向與OC垂直且向上,
根據(jù)勾股定理和全等三角形定理可得,動(dòng)力臂OC=50cm,
故根據(jù)杠桿平衡條件可得:F1×OC=G×OA,
代入數(shù)值可得:F1×50cm=100N×20cm,解得F1=40N,
選取標(biāo)度為20N,過(guò)C點(diǎn)作出最小動(dòng)力,使線段長(zhǎng)度為標(biāo)度的2倍,如圖所示:
22.(2019·阜新)如圖所示,用撬棍撬起石頭時(shí),O為支點(diǎn),A為動(dòng)力作用點(diǎn),要求:
(1)畫(huà)出石頭所受重力的示意圖。
(2)畫(huà)出最小動(dòng)力F1的示意圖和動(dòng)力臂l1。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】(1)石頭所受重力的作用點(diǎn)在石頭的重心,方向豎直向下,從重心豎直向下畫(huà)一帶箭頭的線段表示石頭受到的重力,如圖所示。
(2)在阻力、阻力臂一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力,最長(zhǎng)的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線,從A點(diǎn)垂直O(jiān)A向上畫(huà)一帶箭頭的線段,可得最小動(dòng)力的示意圖,如圖所示:
23.(2019·長(zhǎng)春)小明和同學(xué)到福利院義務(wù)勞動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)有的桌子腳下裝有如圖甲所示的輪子。
(1)他將壓桿按下,壓板就會(huì)緊壓在輪子上,使輪子無(wú)法滾動(dòng),桌子不容易被推動(dòng),說(shuō)明用滑動(dòng)代替滾動(dòng)可以 摩擦;壓桿做得較寬大可以起到 壓強(qiáng)的作用。(均選填“增大”或“減小”)
(2)小明發(fā)現(xiàn)壓桿是省力杠桿,O為支點(diǎn).請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出壓力F的力臂l。
【答案】(1)增大 減小 (2)如圖所示
【解析】(1)輪子不動(dòng)時(shí)推桌子屬于滑動(dòng)摩擦,輪子能動(dòng)時(shí)屬于滾動(dòng)摩擦,題中說(shuō)輪子不動(dòng)時(shí)更難推動(dòng)桌子,說(shuō)明滑動(dòng)摩擦大于滾動(dòng)摩擦;根據(jù)壓強(qiáng)的公式p=S(F)可知,當(dāng)壓力一定時(shí),受力面積越大,壓強(qiáng)越小;
(2)如圖:
24.(2019·廣安)如圖所示,請(qǐng)畫(huà)出作用在杠桿B端上最小的動(dòng)力F1和阻力F2的力臂l2。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】阻力與阻力臂一定時(shí),由杠桿平衡條件可知,動(dòng)力臂越大,動(dòng)力越小,根據(jù)圖示確定最大動(dòng)力臂,然后作出最小的動(dòng)力;從支點(diǎn)作力的作用線的垂線段,即可作出力的力臂。
由圖可知,力F1作用在B點(diǎn)時(shí),力臂L1最大,此時(shí)力F1最小,力F1示意圖如圖所示;過(guò)支點(diǎn)作力F2作用線的垂線段,即可做出力臂L2,如圖所示:
25.(2019·南通)如圖丙,O為輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn),左端掛一重物,杠桿在圖示位置平衡,請(qǐng)作出最小動(dòng)力F1的示意圖和阻力的力臂 .
【答案】如圖所示
【解析】要使動(dòng)力最小,則力臂最大,以O(shè)A為最大力臂,則動(dòng)力F1過(guò)A點(diǎn)且垂直O(jiān)A向下;過(guò)O點(diǎn)作垂直于阻力作用線的垂線段即為阻力臂l2,注意標(biāo)上垂直符號(hào)。
26.(2019·遼陽(yáng))如圖甲是爆米花鍋,鍋蓋被鎖扣緊鎖在鍋口。為了方便打開(kāi)鍋蓋,爆米花師傅在鎖扣上加裝一個(gè)鋼管,與鎖扣構(gòu)成杠桿AOB,扳動(dòng)鋼管的A點(diǎn),就能打開(kāi)鎖扣。圖乙是其簡(jiǎn)化圖,O為支點(diǎn),F(xiàn)2是阻力。請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出打開(kāi)鍋蓋時(shí):
(1)阻力F2的力臂l2。
(2)作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】(1)過(guò)支點(diǎn)O做F2的作用線的垂線,即為阻力臂l2;
(2)由杠桿平衡條件F1 L1=F2 L2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小;圖中支點(diǎn)在O點(diǎn),因此OA作為動(dòng)力臂時(shí)最長(zhǎng);動(dòng)力的方向應(yīng)該向左,過(guò)點(diǎn)A垂直于OA向左作出最小動(dòng)力F1的示意圖。如下圖所示:
27.(2019·湘西)圖中為一杠桿,畫(huà)出F1的力臂l1;
【答案】見(jiàn)解析
【解析】力臂的畫(huà)法:①首先根據(jù)杠桿的示意圖,確定杠桿的支點(diǎn);②確定力的作用點(diǎn)和力的方向,畫(huà)出力的作用線;③從支點(diǎn)向力的作用線作垂線,支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂。
找出支點(diǎn)O,反向延長(zhǎng)力F1畫(huà)出力的作用線,然后從支點(diǎn)O向力F1的作用線作垂線段,即為F1的力臂l1,如圖所示:
28.(2019·本溪)如圖甲所示是一個(gè)“ 瓷磚定位器”,使用時(shí)用手壓手柄,此時(shí)的手柄 AOB 可視為一個(gè)杠桿,圖乙是其簡(jiǎn)化示意圖,圖中 O 為支點(diǎn),F(xiàn)2 是使用“ 定位器” 時(shí) B 點(diǎn)受到的阻力。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出:
( 1)阻力臂 l2。
( 2)作用在 A 點(diǎn)的最小動(dòng)力 F1 及其力臂 l1。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】
( 1)從支點(diǎn) O 作動(dòng)力 F2 作用線的垂線, 支點(diǎn)到垂足的距離為動(dòng)力臂 l2;
( 2)由杠桿平衡條件 F1 L1= F2 L2 可知, 在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí), 動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小; 圖中支點(diǎn)在 O 點(diǎn), 因此 OA 作為動(dòng)力臂 l1 最長(zhǎng); 動(dòng)力的方向應(yīng)該向下, 過(guò)點(diǎn)A 垂直于 OA 向下作出最小動(dòng)力 F1 的示意圖, 如圖所示:
29.(2019·鹽城) 在圖甲中畫(huà)出力F的力臂。
【答案】
【解析】力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,所以從支點(diǎn)O作F作用線的垂線段,該垂線段就為F的力臂l,如上圖所示。
30.(2019·蘭州)如圖所示為“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)示意圖,O點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出杠桿左側(cè)鉤碼所受重力的示意圖和彈簧測(cè)力計(jì)施加拉力的力臂L1。
【答案】如圖所示
【解析】
(1)測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿的拉力作用在C點(diǎn),拉力的方向斜向右下方,過(guò)支點(diǎn)O作這條拉力作用線的垂線段,即拉力的力臂L1。
(2)重力的方向是豎直向下的,過(guò)物體重心畫(huà)一條帶箭頭的豎直向下的有向線段,用G表示,即為其所受重力的示意圖。如圖所示:
31.(2019·陜西)在圖所示杠桿的A點(diǎn),畫(huà)出使杠桿在水平位置平衡時(shí)最小拉力F的示意圖及其力臂L。
【答案】
【解析】要畫(huà)最小的拉力F,需要找到最長(zhǎng)的力臂,最長(zhǎng)的力臂是OA,它與力的作用線垂直。
考點(diǎn)二 滑輪組的組裝
32.(2019·盤(pán)錦)利用滑輪組提升重物,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替繩子,在圖中畫(huà)出最省力的繩子繞法及重物所受重力的示意圖。
【答案】
【解析】圖中滑輪組有兩種繞線方法,一種是由兩根繩子承擔(dān)重物,一種是由三根繩子承擔(dān)重物,要想最省力,應(yīng)選用三根繩子承擔(dān)的繞法,即從動(dòng)滑輪開(kāi)始纏繞;從重物的中心沿豎直向下畫(huà)出帶箭頭的線段,用G表示重力,如圖所示。
33.(2019·通遼)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出:
(1)重物所受重力的示意圖;
(2)拉力F的力臂l。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】
(1)重物受到的重力作用在它的重心(幾何中心),由重心開(kāi)始畫(huà)一條豎直向下的有向線段,并標(biāo)出符號(hào)G,即為其重力示意圖;
(2)定滑輪可以繞中間軸轉(zhuǎn)動(dòng),所以支點(diǎn)O為定滑輪的軸;圖中拉力F是斜向下的,過(guò)支點(diǎn)O作拉力F作用線的垂線段,即為拉力F的力臂l,如圖所示:
34.(2019·泰州)在圖乙中畫(huà)出正確使用動(dòng)滑輪提升重物的繞線方法。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】要求圖中滑輪作為動(dòng)滑輪來(lái)提升物體,滑輪要隨物體一起上升,所以繩子自由端要向上拉,繩子的另一端要固定,繞線方法如圖所示:
35.(2019·銅仁)一個(gè)工人站在地面上,使用如圖2所示的滑輪組將重物從地面提升到樓頂,要求繩子的自由端要向下拉,請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替繩子,畫(huà)出滑輪組最省力的繞繩方法。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】與動(dòng)滑輪連接的繩子能分擔(dān)物體的重力,所以與動(dòng)滑輪相連的繩子的股數(shù)越多越省力,但還要注意對(duì)拉力方向的要求。
要使滑輪組最省力,需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多,所以要從動(dòng)滑輪繞起,依次繞過(guò)上面的定滑輪、下面的動(dòng)滑輪,如圖所示:
36. (2019·淮安)畫(huà)出圖丁中滑輪組提升物體最省力的繞繩方法。
【答案】
【解析】圖中只有一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪,要求最省力,則由3段繩子承擔(dān)物重,是最省力的繞繩方法;根據(jù)“奇動(dòng)偶定”原則,繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上,繞過(guò)上面的定滑輪,再繞過(guò)動(dòng)滑輪,如圖所示。
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