北方课堂初中物理杠杆力臂画法专题

北方课堂初中物理杠杆力臂画法专题

1．如图所示，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，请画出图中阻力F2的力臂l2及肱二头肌作用在A点的动力F1的示意图。

【解答】当手握哑铃向上曲肘时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的O位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力F1，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F2做垂线段，得到F2的力臂L2．如图所示：

2．一根质量忽略不计的杠杆，支点为O，在A点悬挂一重为20N的物体G．为使杠杆在水平位置保持平衡，还要给杠杆施加一个大小为12N的拉力F2，请在图中画出：

（1）拉力F1的力臂L1；

（2）拉力F2的示意图。（图中杠杆所标每小格刻度均匀）

【解答】

（1）在A点悬挂物体G，则物体对杠杆的拉力F1是竖直向下的，过支点O作力F1作用线的垂线段，即为F1的力臂L1；

（2）设杠杆上一个小格的长为L，拉力F2作用在n格处，

根据杠杆平衡条件可得：F1×3L＝F2×nL，

即：20N×3L＝12N×nL，

则n＝

＝5，因为拉力F1的方向竖直向下，已知拉力F2的方向竖直向上，所以为了使杠杆平衡，则F2与F1应作用在支点的同侧（即F2作用在O点左侧5格处），过F2的作用点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，并标出力的大小，如图所示：

3．按题目要求作图：在图甲中，画出该滑轮的动力臂和阻力臂。

【解答】

动滑轮的支点O在绳与轮最左边的接触点；F为动力，支点到动力作用线的距离为动力臂L1；

物体对滑轮的拉力为阻力，支点到阻力作用线的距离为阻力臂L2；如图所示：

4．赛艇的船桨是费力杠杆，请在图中画出运动员把船桨从位置①拉到位置②时作用在桨柄A处的动力F1和桨叶B处受到的阻力F2及阻力臂l2。

【解答】从位置①拉到位置②时，A处受到的力F1方向向上，作用点在A处；B处受到的阻力F2方向向上，作用点在B处，过支点O向力F2的作用线作垂线，该垂线段即为阻力F2的力臂l2．如图所示：

5．请按照题目要求作图

请画出拉力F1的力臂。

【解答】过支点O作F1作用线的垂线段，即L1．如图所示：

6．如图所示的撬棒，O为支点，请画出动力F的力臂L。

【解答】过支点O做力F作用线的垂线段，即为所求作的动力臂L；如下图所示：

7．要使杠杆在图中水平位置静止，请画出动力F1的力臂L1和阻力F2。

【解答】做力F1的延长线，过支点O做力F1作用线的垂线段L1，则线段L1为力F1的力臂；

过力臂L2的右端，作垂直于L2的直线，与杠杆OA的交点为力F2的作用点，方向斜向左上方，如图所示：

8．（1）画出拉力F1的力臂l1；

（2）画出重物G对杠杆的拉力F2的示意图，并画出F2的力臂l2。

【解答】（1）由图可知，杠杆的支点为O，反向延长拉力F1画出力的作用线，然后过支点O做拉力F1的垂线段，即为其力臂L1；

（2）重物G对杠杆的拉力F2的作用点在杠杆上，方向竖直向下；过支点O作F2的作用线的垂线段，即为力臂L2；如图所示：

9．请作出图中F1的力臂L1和阻力F2；

【解答】过支点O作垂直于F1作用线的垂线段，即为F1的力臂L1；过L2的末端作用垂直于杠杆的阻力F2．如图所示：

10．如图所示，轻质杠杆AB在力F1、F2的作用下处于静止状态，请画出力F2及其对应的力臂l2．

【解答】已知轻质杠杆AB在力F1、F2的作用下处于静止状态，为使杠杆平衡，阻力F2的方向向下，从支点向阻力F2的作用线引垂线段，垂线段的长即为阻力臂L2，如图所示：

11．如图是生活中羊角锤拔钉子的情景，请画出工人拔钉子时所施加动力的动力臂和羊角锤受到的阻力示意图。

【解答】过钉子与羊角锤的接触点作竖直向下的力，即为阻力F2；

然后过支点O作动力F1作用线的垂线段，即为动力臂L1．如下图所示：

12．根据要求作图。

如图是一种常见的晾衣夹，使用时O为支点，A为动力作用点，F2为弹性钢圈对夹子的阻力，画出动力F1以及阻力臂l2。

【解答】过动力作用点A垂直于接触面向下画出动力F1的示意图；由支点O向F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2，如图所示：

13．如图所示，杠杆在力的作用下处于水平平衡状态，L1为动力F1的力臂。请在图中作出阻力臂L2及动力F1的示意图。

【解答】由图可知，O为支点，物体对杠杆的拉力是阻力F2，由O向力F2的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂L2；

作力臂L1的垂线即力F1的作用线，与杠杆的交点就是作用点，F1使杠杆的转动方向与力F2的相反；如下图所示：

14．如图是抽水机手柄示意图，画出F1和F2的力臂。

【解答】反向延长F1画出力的作用线，然后由支点O分别向F1和F2的作用线做垂线段，标出对应的符号L1和L2，如图所示：

15．如图，a图是一种新型开瓶器，该开瓶器可看作一个杠杆，O为其支点。请在b图中画出它工作时作用在A点的动力F1的示意图和阻力F2的力臂L2。

【解答】

图中的起瓶器在打开瓶盖时，支点在O点，由支点O向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂L2。

由图知，阻力的方向斜向左下方，阻力有绕着O点顺时针转动的效果，为使杠杆平衡，则动力F1应绕着O点按逆时针方向转动，故动力F1的方向斜向右下方，作用点在A点，如图所示：

16．如图所示，硬质杠杆AOB上挂一重物M，O为支点，请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小拉力F1的示意图和力F2的力臂l2。

【解答】由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2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，因此OA作为动力臂最长，过A点垂直于OA作出最小力的示意图，由图知，最小力的方向向右上方，然后由O点向力F2的作用线做垂线，这就是力臂L2．如图所示：

17．古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆。请在图中画出杠杠的动力臂和阻力示意图。

【解答】（1）O点为支点，绳对吊桥的动力F1沿斜向上方向，过支点O作垂直于动力作用线的垂线段（即动力臂L1）。

（2）阻力为吊桥的重力，作用点为吊桥的重心（即中点处），然后过重心作竖直向下的力，即为阻力F2的示意图，

如图所示：

18．如图，（a）图所示是一种新型开瓶器，借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖，该开瓶器可看作一个杠杆。请在（b）图中画出该开瓶器工作时作用在A点的动力F1的示意图和阻力F2的力臂L2。

【解答】图中的起瓶器在打开瓶盖时，支点在O点，由支点O向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂L2。

由图知，阻力的方向斜向左下方，阻力有绕着O点顺时针转动的效果，为使杠杆平衡，则动力F1应绕着O点按逆时针方向转动，故动力F1的方向斜向右下方，作用点在A点，如图所示：

19．根据要求作图

如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂L1及重物所受重力的示意图。

【解答】杠杆受到的动力作用在A点，方向竖直向上，从支点O作动力F作用线的垂线段，垂线段的长度即为动力臂L1；

重力的作用点在物体的重心，方向竖直向下，据此作出重力的示意图。如图所示：

20．如图所示，用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出螺丝刀受到动力F1的力臂；

【解答】过支点O作垂直于动力作用线的垂线段，可得动力臂L1，如图所示；

21．如图是盆栽植物的支撑架，作出图中的两个力臂，并标明l1和l2。

【解答】过支点O作动力作用线的垂线段，即动力臂L1；过支点O作阻力作用线的垂线段，即阻力臂L2，如下图所示：

22．画出图乙中拉力F的力臂l；

【解答】延长力F画出力的作用线，从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂l。如图所示：

23．如图，钓鱼杆处于平衡状态，画出F1的力臂。

【解答】过支点O作F1作用线的垂线段，即为动力臂L1，如图所示：

24．如图所示，某同学正在做俯卧撑，a点是该同学的重心，画出该同学做俯卧撑时身体所受的动力F1、阻力F2、动力臂L1。

【解答】重力的方向竖直向下，过重心a作竖直向下的力即为重力G，为阻力F2＝G；

支持力的方向竖直向上为动力F1，作用点在手掌与地面的接触处，先作出支持力的即为动力F1示意图，然后过支点O作支持力作用线的垂线段L1，即为地面对手支持力的动力臂L1．如图所示：

25．在图中画出力F的力臂，并用字母L标明。

【解答】从支点O向F的作用线引垂线，垂线段的长度即为F的力臂L，如图所示：

26．完成作图题：

如图，为利用汽车吊车电气货物的场景，已知起重臂推力为F1，受到货物向下拉力为F2，试画出F1的力臂和货物受到的重力示意图。

【解答】反向延长力F1的作用线，再从支点向作用线引垂线，标出力臂L1；

从货物的重心竖直向下画一条有向线段，标出重力的符号G，如图所示：

27．某剧组为拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可能绕O点转动。请画出：提升杠杆的力及其力臂。

【解答】绳子对杠杆的拉力作用在B点，拉力的方向沿绳子斜向右上方，过支点O作拉力作用线的垂线段，即拉力的力臂L，如图所示：

28．如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂L1。

【解答】由图和题意可知，O为支点，水对浮标的向上作用力为动力，入水口对B端的向上作用力为阻力；

过杠杆B点作竖直向上的力即为阻力F2；过浮标重心作竖直向上的力即为动力F1，过支点O作动力F1作用线的垂线段即为动力臂L1．如图所示：

29．图所示的杠杆可以绕固定点O转动，请在图中画出绳子对杠杆的拉力F的力臂（用l表示）。

【解答】过支点O作拉力F作用线的垂线段，即为其力臂L．如图所示：

30．如图甲所示是电工所用的钳子，图乙是它的杠杆示意图，图中已画出了钳子所受的动力F1，请在图乙中画出钳子所受的动力F1的力臂L1及钳子所受的阻力F2