北方課堂初中物理畫(huà)力臂題目參考答案及測(cè)試解析
北方老師 原創(chuàng)
1、如圖所示，握持啞鈴的前臂骨骼可看作一個(gè)杠桿，請(qǐng)畫(huà)出阻力F2的力臂l2和肱二頭肌對(duì)A點(diǎn)的作用力F1的示意圖。
【答案】解答：手握啞鈴，屈肘向上時(shí)，若將前臂看作杠桿，以肘關(guān)節(jié)O位置為支點(diǎn)，肱二頭肌收縮使前臂上抬的力為F1，作用點(diǎn)為A點(diǎn)，方向?yàn)樾鄙戏剑皇稚蠁♀彯a(chǎn)生的力為阻力。從支點(diǎn)到F2畫(huà)一條垂直線，就得到F2的力臂L2。如圖：
2、一根質(zhì)量可忽略的杠桿，支點(diǎn)在O點(diǎn)，一個(gè)20N的物體G懸掛在A點(diǎn)。為使杠桿在水平位置保持平衡，對(duì)杠桿施加12N的拉力F2。請(qǐng)畫(huà)出下圖：
（1）拉力F1的杠桿臂L1；
（2）拉力F2示意圖。（圖中杠桿上各小格的刻度是均勻的）
【答案】解答：（1）設(shè)物體G懸掛于點(diǎn)A，則物體對(duì)杠桿所施加的拉力F1是垂直向下的，過(guò)支點(diǎn)O的垂直線段就是F1的力臂L1。
（2）設(shè)杠桿上某一小格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，拉力F2作用在第n個(gè)格子上。
根據(jù)杠桿平衡條件可得：F1×3L＝F2×nL，
即：20N×3L＝12N×nL，
則n＝
=5，
因?yàn)槔1的方向是垂直向下的，而已知拉力F2的方向是垂直向上的，為了使杠桿平衡，F(xiàn)2和F1應(yīng)作用在支點(diǎn)的同一側(cè)（即F2作用在點(diǎn)O左邊5個(gè)方格處），過(guò)F2的作用點(diǎn)沿垂直向上的方向畫(huà)一條帶箭頭的線段，并標(biāo)出力的大小，如圖所示：
3、該圖為水泵局部示意圖，當(dāng)壓力手柄向上提起時(shí)，畫(huà)出動(dòng)力臂L1與阻力F2。
【答案】解答：由圖可知，O為支點(diǎn)；過(guò)O點(diǎn)的動(dòng)力線F1的垂直線段為動(dòng)力臂L1，當(dāng)壓柄向上提時(shí)，阻力點(diǎn)在B點(diǎn)，方向垂直向上；
如圖所示：
4、如圖所示，這是用開(kāi)瓶器打開(kāi)瓶蓋的示意圖，O為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出力F1的力臂L1。
【答案】解答：
用螺絲刀開(kāi)啟瓶蓋時(shí)，以O(shè)為支點(diǎn)，過(guò)支點(diǎn)O作力F1作用線的一條垂直線段，標(biāo)出力臂符號(hào)L1。如圖所示：
5、根據(jù)題目要求畫(huà)圖：
在圖 A 中，畫(huà)出滑輪的動(dòng)力臂和阻力臂。
【答案】解答：
動(dòng)滑輪的支點(diǎn)O，在繩索與輪子最左邊的接觸點(diǎn)處；F為動(dòng)力，支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離為動(dòng)力臂L1；
物體對(duì)滑輪的拉力就是阻力，支點(diǎn)到阻力作用線的距離就是阻力臂L2；如圖：
6、劃艇的槳是一個(gè)力杠桿，請(qǐng)畫(huà)出運(yùn)動(dòng)員將槳從位置①拉到位置②時(shí)，作用在槳柄A上的力F1和作用在槳葉B上的阻力F2及阻力臂l2。
【答案】 解答：從位置①拉到位置②時(shí)，A處力F1方向向上，作用點(diǎn)在A；B處阻力F2方向向上，作用點(diǎn)在B。過(guò)支點(diǎn)O向力F2的作用線作垂直線，垂直線段即為阻力F2的力臂l2。如圖：
7、請(qǐng)根據(jù)題目要求畫(huà)出圖畫(huà)。
請(qǐng)畫(huà)出張力F1的力臂。
【答案】解答：過(guò)支點(diǎn)O與F1作用線作一垂直線段，即L1。如圖：
8.如圖所示的撬棍，以O(shè)為支點(diǎn)，請(qǐng)畫(huà)出力F的力臂L。
【答案】 解：過(guò)支撐點(diǎn)O向力的作用線F作一垂直線段，該線段即為所需力臂L；如下圖所示：
9、圖中杠桿AOB可繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，在點(diǎn)A處懸掛重物G，在點(diǎn)B處施加一個(gè)力，使杠桿以最小的力保持平衡。請(qǐng)?jiān)趫D上畫(huà)出重力G與力F的力臂示意圖。
【答案】 解答：過(guò)支點(diǎn)作一垂直線段，使之為G的力臂LG。
從圖中可以看出，當(dāng)力F作用于B點(diǎn)時(shí)，杠桿臂L最大，此時(shí)力F最小。為了使杠桿平衡，力F的方向向下，如示意圖所示；
10、按照?qǐng)D示移動(dòng)滑輪，標(biāo)記支點(diǎn)（O），畫(huà)出動(dòng)力臂（L1）。
【答案】解答：
動(dòng)滑輪的支點(diǎn)O在繩索與輪子最左邊的接觸點(diǎn)處；F1為力北方初中物理，其作用點(diǎn)在繩索與輪子最右邊的接觸點(diǎn)處；從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線，即為力臂L1。如圖：
11、圖中使杠桿靜止在水平位置，請(qǐng)畫(huà)出力F1的力臂L1與阻力F2。
【答案】解答：作力F1的延長(zhǎng)線，過(guò)支撐點(diǎn)O作與力F1的作用線垂直的線段L1，則線段L1就是力F1的杠桿臂。
通過(guò)杠桿臂L2的右端，畫(huà)一條垂直于L2的直線，直線與杠桿OA的交點(diǎn)即為力F2的作用點(diǎn)，方向斜向左上方，如圖：
12、請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出F1的力臂L1和阻力F2；
【答案】解答：過(guò)支點(diǎn)O畫(huà)一條垂直于F1作用線的垂直線段，該垂直線段為F1的力臂L1；作用在L2的一端，施加一個(gè)垂直于杠桿的阻力F2。如圖所示：
13.（1）畫(huà)出張力F1的杠桿臂l1；
（2）畫(huà)出重物G對(duì)杠桿施加拉力F2的示意圖，并畫(huà)出F2的杠桿臂l2。
【答案】解答：（1）從圖中可以看出，杠桿的支點(diǎn)為O，把拉力F1沿反方向延伸，畫(huà)出力的作用線，再過(guò)支點(diǎn)O與拉力F1作一條垂直的線段，這就是它的杠桿臂L1；
（2）重物G對(duì)杠桿的拉力F2的作用點(diǎn)在杠桿上，其方向豎直向下。過(guò)支點(diǎn)O向F2的作用線作一垂直線段，此線段即為杠桿臂L2；如圖所示：
14.根據(jù)題目要求畫(huà)圖
如圖所示，杠桿OA在力F1作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，請(qǐng)畫(huà)出動(dòng)力臂L1與阻力F2的示意圖。
【答案】 解答：杠桿所受的阻力F2即為重物對(duì)杠桿的作用力，通過(guò)B點(diǎn)垂直向下的力即為阻力F2。從支點(diǎn)到F1的作用線作一垂直線段，可得力臂L1網(wǎng)校頭條，如圖：
15.如圖所示，杠桿OBA處于平衡狀態(tài)，請(qǐng)分別畫(huà)出F1的杠桿臂L1和F2的杠桿臂L2。
【答案】 解答：給定支點(diǎn)O，支點(diǎn)O到F1作用線的垂直線段為F1的力臂L1，支點(diǎn)O到F2作用線的垂直線段為F2的力臂L2。如圖：
16.按要求畫(huà)圖。
圖中是常見(jiàn)的衣夾，使用時(shí)，O為支點(diǎn)，A為施力點(diǎn)，F(xiàn)2為彈性鋼圈對(duì)夾子的阻力，拉力F1與阻力臂l2相乘。
【答案】 解：畫(huà)出力F1垂直于接觸面過(guò)力作用點(diǎn)A的示意圖；從支點(diǎn)O到F2的作用線畫(huà)一條垂直線段，這就是阻力臂l2，如圖所示：
17、如圖所示，杠桿在力的作用下處于水平平衡狀態(tài)，L1為力F1的力臂，請(qǐng)畫(huà)出圖中阻力臂L2與力F1的示意圖。
【答案】解答：從圖中可以看出，O為支點(diǎn)，物體對(duì)杠桿的拉力為阻力F2，從O到力F2的作用線作一垂直線，支點(diǎn)到垂直線腳的距離就是杠桿臂L2；
杠桿臂L1的垂直線為力F1的作用線，它與杠桿的交點(diǎn)為作用點(diǎn)。F1使杠桿沿力F2的反方向轉(zhuǎn)動(dòng)；如下圖所示：
18.如圖為水泵手柄示意圖，畫(huà)出F1、F2的力臂。
【答案】 解：將F1沿反方向延伸畫(huà)出力的作用線，再?gòu)闹c(diǎn)O分別向F1、F2的作用線作垂直線，標(biāo)出相應(yīng)的符號(hào)L1、L2，如圖：
19、古護(hù)城河上安裝的吊橋可看作是一個(gè)以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出杠桿的力臂與阻力的示意圖。
【答案】解答：
（1）點(diǎn)O為支點(diǎn)，繩索對(duì)吊橋施加的力F1方向向上，通過(guò)支點(diǎn)O畫(huà)一條垂直于力的作用線（即力臂L1）的垂直線段。
（2）阻力為懸索橋的重力，作用點(diǎn)為懸索橋的重心（即中點(diǎn)）。則通過(guò)重心施加一個(gè)垂直向下的力，即阻力F2的示意圖。
如圖所示：
20、圖中O為支點(diǎn)，L1為力F1的杠桿臂，請(qǐng)計(jì)算此杠桿所受的力F1。
【答案】解答：過(guò)杠桿臂L1右端作一條垂直于L1的直線，直線與杠桿的交點(diǎn)即為力F1的作用點(diǎn)，方向?yàn)橛倚鄙戏剑蝗鐖D：
21、如圖所示，A為剪線點(diǎn)，B為手部受力點(diǎn)，O為旋轉(zhuǎn)軸（支點(diǎn)），右圖為單邊鉗柄及連接件示意圖。請(qǐng)畫(huà)出剪線鉗剪斷電線時(shí)的力臂L1與阻力F2。
【答案】解答：
從圖中可以看出，杠桿的支點(diǎn)為O，F(xiàn)1通過(guò)支點(diǎn)O的作用線的垂直線段為力臂L1；阻力F2的作用點(diǎn)在A點(diǎn)。當(dāng)剪斷導(dǎo)線時(shí)，A點(diǎn)處導(dǎo)線阻力的方向是垂直向下的，于是通過(guò)A點(diǎn)就形成了一個(gè)垂直向下的阻力F2；如圖所示：
22、如圖所示，這是根據(jù)空調(diào)室外機(jī)搭建的杠桿模型（室外機(jī)和下面的支架是一個(gè)整體），請(qǐng)畫(huà)出并標(biāo)記出室外機(jī)在重力作用下的杠桿臂l（以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)）。
【答案】 解答：延長(zhǎng)重力G畫(huà)出力的作用線，再?gòu)闹c(diǎn)O向力的作用線畫(huà)一條垂線，支點(diǎn)到垂線腳的距離就是重力的力臂L。如圖：
23、如圖所示，柱塞泵的手柄為一彎桿，請(qǐng)畫(huà)出動(dòng)力F的力臂L1與阻力F2的示意圖。
【答案】解答：從支點(diǎn)O向力F的作用線作一條垂直線段，垂直線段的長(zhǎng)度就是力臂L1。
阻力點(diǎn)在B點(diǎn)北方初中物理，方向垂直向下，如圖：
24.按要求畫(huà)圖
如圖所示，輕杠桿OA能繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)畫(huà)出杠桿OA的動(dòng)力臂L1及重力作用于重物的示意圖。
【答案】解答：杠桿上的力作用于A點(diǎn)，方向豎直向上。從支點(diǎn)O到力F的作用線作一垂直線段，垂直線段的長(zhǎng)度即為力臂L1。
重心點(diǎn)在物體的重心處，其方向是豎直向下的。據(jù)此畫(huà)出重力的示意圖。如圖所示：
25. 在圖中畫(huà)出杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂。
【答案】 解答：由圖可知，杠桿的支點(diǎn)為O，阻力為重物對(duì)杠桿的拉力，方向垂直向下，作用點(diǎn)在杠桿上。畫(huà)出阻力示意圖，再通過(guò)支點(diǎn)O畫(huà)出力與阻力的作用線的垂直線段，分別為動(dòng)力臂與阻力臂，如圖所示：
26. 在圖中畫(huà)出杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂。
【答案】 解：過(guò)支點(diǎn)O的力的作用線作垂直線段，如圖：
27. 圖中所示為盆栽支架，畫(huà)出圖中兩個(gè)力臂，分別標(biāo)記為l1和l2。
【答案】 解答：力的作用線通過(guò)支點(diǎn)O的垂直線段為力臂L1；阻力的作用線通過(guò)支點(diǎn)O的垂直線段為阻力臂L2，如下圖所示：
28. 圖中以點(diǎn)O為支點(diǎn)，畫(huà)出拉力F1的臂
【答案】 解：延長(zhǎng)F1畫(huà)出力的作用線，從支點(diǎn)O向力F1的作用線畫(huà)一條垂線，支點(diǎn)到垂線腳的距離就是F1的力臂L1。如圖：
29.如圖所示，一名學(xué)生在做俯臥撐，點(diǎn)a為學(xué)生的重心，畫(huà)出學(xué)生做俯臥撐時(shí)身體受到的力F1、阻力F2、發(fā)力臂L1。
【答案】 解答：重力方向垂直向下，通過(guò)重心a垂直向下的力為重力G，即阻力F2=G；
支撐力的方向是垂直向上的，就是力量F1。作用點(diǎn)在手掌與地面的接觸點(diǎn)處。先畫(huà)出支撐力的示意圖，也就是力量F1。然后過(guò)支點(diǎn)O作一條垂直線段L1，就是地面對(duì)手支撐力的力量臂L1。如圖所示：
30.完成繪畫(huà)問(wèn)題：
如圖所示，這是一個(gè)使用汽車起重機(jī)運(yùn)輸電氣貨物的場(chǎng)景，已知起重機(jī)臂的推力為F1，貨物受到的向下拉力為F2，試畫(huà)出F1力臂與貨物受到的重力示意圖。
【答案】解答：反方向延長(zhǎng)力F1的作用線，由支點(diǎn)到作用線作一垂直線，標(biāo)記杠桿臂L1；
從貨物重心垂直向下畫(huà)一有向線段，標(biāo)出重力符號(hào)G，如圖：
31、某攝制組為配合節(jié)目拍攝的需要，設(shè)計(jì)了如圖所示的拉動(dòng)裝置，用于改變照明燈的高度，燈桿ABO可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)畫(huà)出：提起燈桿的力及其桿臂。
【答案】解答：
繩索對(duì)杠桿的拉力作用在B點(diǎn)，拉力的方向沿繩索向右斜上方，通過(guò)支點(diǎn)O畫(huà)一條拉力作用線的垂直線段，即拉力的力臂L，如圖所示：
32、設(shè)杠桿AB靜止在如圖所示的位置，畫(huà)出A點(diǎn)所受的最小力F1與杠桿的阻力臂L2的示意圖。
【答案】解答：從圖中可以看出，OB的長(zhǎng)度大于OA的長(zhǎng)度，所以最長(zhǎng)的杠桿臂應(yīng)該是OB，但是題目要求它在A點(diǎn)，所以O(shè)A就是最大杠桿臂。根據(jù)杠桿平衡的條件，杠桿平衡力的方向一定是垂直于杠桿，并且向上。畫(huà)一條垂直于OA的線，據(jù)此可以畫(huà)出最小力F1。
阻力應(yīng)該是重物G對(duì)杠桿的拉力，是垂直向下的，沿繩索垂直向下的拉力就是阻力F2，那么從支點(diǎn)O到F2所畫(huà)的垂直線段就是阻力臂L2。
如圖所示：
33.如圖，小明用羊角錘把嵌在木板里的釘子拔出來(lái)，請(qǐng)畫(huà)出在A點(diǎn)施加最小力F1的示意圖（保留繪圖痕跡）。
【答案】解答：由杠桿平衡條件F1 L1＝F2 L2可知，當(dāng)阻力與阻力臂的乘積一定時(shí)，力臂越長(zhǎng)，力越小；圖中支點(diǎn)在O點(diǎn)，所以O(shè)A為最長(zhǎng)力臂。由圖可知，力的方向應(yīng)向右，如下圖所示：
34. 如圖所示，某同學(xué)想把一個(gè)大油桶推到平臺(tái)上，此時(shí)油桶可以看作是一個(gè)杠桿，給定阻力F2，在圖中標(biāo)出支點(diǎn)O的位置，畫(huà)出推動(dòng)油桶的最小力F1。
【答案】解答：如圖所示，如果我們要把一個(gè)大油桶推到平臺(tái)上，點(diǎn)O為支點(diǎn)，油桶的重量就是垂直向下的阻力F2。如圖所示，最大推力臂L1為油桶的直徑。根據(jù)杠桿平衡條件，推力臂最大時(shí)，推力（推力）F1最小，如圖所示：
35、如圖所示，有一杠桿AOB，它能繞點(diǎn)O自由旋轉(zhuǎn)，一物體懸掛在B端。請(qǐng)畫(huà)出杠桿靜止在如圖位置時(shí)，最小力F及其杠桿臂l1的示意圖。
【答案】解答：
由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，當(dāng)阻力與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)，A點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，當(dāng)OA為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，從圖中可知?jiǎng)恿Ψ较驊?yīng)向下，通過(guò)A點(diǎn)垂直于OA作最小動(dòng)力圖，如下圖所示：
36、如圖所示，畫(huà)出杠桿ABC平衡時(shí)，阻力F2與最小力F1的示意圖。
【答案】 解答： ① 接OC為最長(zhǎng)功率臂，根據(jù)杠桿平衡條件，杠桿平衡功率方向應(yīng)向上，據(jù)此可得出最小功率；
②B為阻力作用點(diǎn)，阻力F2方向垂直向下；如下圖所示：
37、按要求畫(huà)圖：
如圖所示，為使輕量杠桿AB靜止在圖示位置，請(qǐng)畫(huà)出施加在杠桿上的最小力F1的示意圖。
【答案】解答：根據(jù)杠桿平衡條件，當(dāng)阻力與阻力臂的乘積一定時(shí)，需要的力最省，也就是力臂最長(zhǎng)；從圖中可知OB比OA長(zhǎng)，所以O(shè)B是力臂最長(zhǎng)，最省力。過(guò)B點(diǎn)向上畫(huà)一條垂直于OB的豎線段，就得到了最小力F1的示意圖，如下圖所示：
38. 如圖所示，在點(diǎn)A處施加最小力F，使杠桿在此位置平衡。畫(huà)出力F及其杠桿臂。
【答案】解答：根據(jù)題目，力F的最大力臂為OA，力F應(yīng)該垂直于OA，且傾斜向下，如圖：
。
39、如圖所示，曲桿在圖示位置處處于平衡狀態(tài)（不考慮曲桿的重量AOBC），O為支點(diǎn)，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，請(qǐng)算出使杠桿平衡的最小力F。
【答案】解答：
重力方向是豎直向下的。畫(huà)一條通過(guò)物體重心，箭頭垂直向下的有向線段，用G表示，就是重力作用于物體的示意圖。
根據(jù)杠桿平衡的條件，力臂越長(zhǎng)，所費(fèi)的力就越小。由于OB=40cm，BC=30cm，由勾股定理可知OC=50cm，OA=60cm，所以O(shè)A為最長(zhǎng)力臂。于是過(guò)A點(diǎn)畫(huà)一條垂直于OA的直線，方向向上，即為其最小力F的示意圖：
40.如圖所示，這是電水壺的簡(jiǎn)易示意圖，對(duì)壺蓋上的A點(diǎn)施力，可打開(kāi)壺蓋，請(qǐng)畫(huà)出A點(diǎn)所需的最小力F和杠桿臂。
【答案】解答：O為支點(diǎn)，從圖中可以看出最長(zhǎng)的力臂接在OA上，根據(jù)杠桿平衡條件，此時(shí)力最小，要打開(kāi)蓋子，力的方向應(yīng)垂直于OA，且向上。據(jù)此可得出最小的力F；如圖所示：
