111杠杆（第3课时）专项练习

一、知力画力臂1．如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，在图中画出力F1、F2的力臂l1和l2。【答案】【详解】从支点O向动力F1的作用线作垂线段，即为动力臂l1；从支点O向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2，如图所示：2．如图所示，某同学用轻质撬棒撬动地面上的石头，O是撬棒的支点。请在图中画出石头对撬棒的压力FN的示意图，以及力F的力臂。【答案】【详解】石头对撬棒的压力是垂直接触面向下，支点到力作用线的距离为力臂，故如图所示：3．在图中画出力F的力臂L。【答案】【详解】过杠杆的支点作出垂直于力作用线的垂线段，即为力F的力臂L，故先将力的作用线反向延长，再作力的延长线的垂线即为力F的力臂L，如图所示4．轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，请在图中画出力F1、F2的力臂L1、L2。【答案】【详解】过支点作力的作用线的垂线，即为该力的力臂，如图所示5．如图所示，一个均匀细棒AB在细绳拉力作用下保持静止。请在图中画出木棒所受拉力F的力臂L及所受重力G的示意图。【答案】【详解】从木棒的重心沿竖直向下画出重力示意图，反向延长细绳对细棒A端的拉力作用线，过B点做其垂线，即为拉力的力臂L，如图所示：6．如图所示，站在平台上的小明利用杠杆OBA将浸没在水中的物块提起。请画出拉力F的力臂L和物块受到的浮力．【答案】【详解】过支点作力F的作用线的垂线段，即为F对应力臂L。物块受到的浮力竖直向上，作用在物块的重心上，作图如下：7．用如图所示装置来提升重物，杠杆ABO可绕O点转动，请在图中画出重物所受重力的示意图和杠杆所受拉力F的力臂l。【答案】【详解】重力的方向是竖直向下的，过重物的重心画一条竖直向下的带箭头的有向线段，用G表示，即为其所受重力的示意图；绳子对杠杆的拉力作用在B点，拉力的方向斜向右上方，过支点O作这条拉力作用线的垂线段，即为拉力F的力臂L。故如下图所示：8．如图甲是小张用笤帚在水平地面扫地，如图乙是简化图，以O为支点作用在A点的动力为。请在图乙中画出作用在笤帚上B点摩擦力的示意图及其动力的力臂。【答案】【详解】题题可知，作用在笤帚上B点摩擦力方向水平向右；由支点向动力作用线作垂线，垂线段即为动力臂，故作图如下：9．如图，小明在做俯卧撑时可将他视为一个以脚为支点O的杠杆，如果他的重心在A点，请在图中画出重力G和支撑力F及支撑力的力臂L。【答案】【详解】重力的方向竖直向下，过重心做竖直向下的重力G，在手上做竖直向上的支撑力F，过支点O作到F作用线的垂线段，即为支撑力的力臂L。10．疫情线上教学期间，体育老师为了同学们制定了详细的锻炼计划，其中一项是俯卧高抬腿如图所示，支点在手上，请在简图中画出地面对脚作用力F的力臂L和人手对地面的压力F'。【答案】【详解】延长力F的作用线，过支点O向力F的作用线作垂线，就是力F的力臂L，压力的作用点在接触面上，过作用点作垂直于水平地面向下的力即为人手对地面的压力F'，如图所示：11．如图所示，课桌的重心在O点，若在课桌的C点用力F把课桌B抬高地面，请在图中画出F的力臂l。【答案】【详解】过支点A垂直于F作用线的垂线段l，即F的力臂l；如图所示：二、知力臂画力12．如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1为力F1的力臂。在图中画出力F1和F2的力臂L2。【答案】【详解】过力臂L1的下端，作垂直于L1的直线，与杠杆OA的交点为力F1的作用点，方向斜向左下方，即为F1；过支点O作F2的垂线，垂线段即为F2的力臂L2，如图所示：13．如图所示，杠杆在力F1和F2的作用下处于静止状态，l1是力F1的力臂，在图中画出F2的力臂l2和力F1的示意图。【答案】【详解】过力臂l1的右端，作垂直于l1的直线，与杠杆OA的交点为力F1的作用点，方向斜向右上方，即为F1；过支点O作F2的垂线段，即为F2的力臂l2，如图所示：14．如图所示，O为杠杆的支点，杠杆处于静止状态，请画出阻力F2的力臂l2，并作出动力臂为l1的动力F1。【答案】【详解】由支点向阻力作垂线，垂线段即为阻力臂；动力和动力臂相互垂直，作用点在杠杆上，据此作出动力，故作图如下：15．如图所示，杠杆在力Fl、F2的作用下处于静止，l2是力F2的力臂。请在图中画出力F1的力臂l1及力F2的示意图。【答案】【详解】过支点作动力F1的垂线，垂线段即为动力臂l1；阻力F2和阻力臂l2相互垂直，过阻力臂l2的另一端作垂线，找到阻力F2的作用点，作出阻力F2，故作图如下：16．如图所示，杠杆OA在力、的作用下处于静止状态，是力的力臂，在图中画出力的力臂和力。【答案】【详解】作力F1的延长线，过支点O作力F1作用线的垂线段L1，则线段L1为力F1的力臂；过力臂L2的末端，作垂直于L2的线段，与杠杆OA的交点为力F2的作用点，力F2的方向斜向右上方，由于杠杆静止，处于平衡状态，故由于L2小于L1，故F2大于F1，即F2的长度大于F1的长度，如图所示：17．如图所示，请根据已知的力画出力臂或根据已知的力臂画出力。【答案】【详解】过力臂l1的末端作垂直于l1的作用线，与杠杆的交点为F1的作用点，方向向上，在线段末端标出箭头，标出力F1；过支点作F2作用线的垂线段，即为F2的力臂l2，如图所示：18．如图所示，根据所给出的动力臂l1作出相应的作用力F1，并标方向。【答案】【详解】力臂是支点与力的作用线的垂线，过力臂的末端做垂直力臂向下的带箭头的直线，表示动力F1作用线，力F1的作用点在把柄上，如图所示：三、最小力问题19．如图，作出使杠杆平衡的最小动力。【答案】【详解】杠杆受到的阻力是物体对杠杆的拉力F2=G，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2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D点，则OD作为动力臂时最长，所以过D点作垂直于OD向下的力，即为最小动力F1，如图所示：20．按题目要求作图：图中，杠杆OBA在图示位置静止，请画出作用在A点的最小力及其力臂。【答案】【详解】根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。连接OA就是最长的动力臂，过A点垂直于OA的向上的力即为最小力的示意图，如图所示：21．如图所示，O点为轻质杠杆AC的支点，AB=BO=OC，B处挂一重物。若用最小的力使杠杆在水平位置平衡，请用力的示意图法画出此力F。【答案】【详解】根据图示可知，阻力、阻力臂大小不变，当OA为动力臂时，动力臂是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，动力是最小的；连接OA，过A点作竖直向上的最小动力F，如下所示：22．如图所示，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F及其力臂L的示意图。【答案】【详解】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，A点离支点最远，动力臂OA最长，故过点A垂直于OA向上作出最小动力示意图如下所示：23．如图所示，在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置平衡。【答案】【详解】当以OC为动力臂时，动力臂最长，根据杠杆平衡条件，此时动力最小，为了使杠杆平衡，动力应垂直OC向上，过C点做垂直OC向上的带箭头的直线，表示最小动力，如图所示：24．如图所示，要用一个最小的力使杠杆保持静止，请在图中用力的示意图画出这个力F和这个力的力臂l。【答案】【详解】由于阻力和阻力臂不变，则阻力和阻力臂的乘积不变，那么动力和动力臂的乘积不变，要动力最小，则需要动力臂最大，找到离支点最远的点C，连接OC，即为最长的力臂l，过C点做OC的垂线，即为力的作用线，阻力使杠杆顺时针转动，则动力需要使杠杆逆时针转动，故力F的方向是向上的，如图所示：25．如图所示，用如图方式将瓶盖起开。请在图上画出：（1）支点O；（2）作用在A点的最小动力。【答案】【详解】在杠杆上，支点是杠杆绕着转动的点，根据用力情况，起子与瓶盖上面接触点O为支点，当动力臂等于OA时，力臂最长，动力最小，动力F1方向向下；如图所示：26．如图所示，用起瓶盖的起子起瓶盖时，起子是一个杠杆，O是它的支点，F2是它受到的阻力。请你在图中画出作用在A点的最小动力F1和阻力臂L2。【答案】【详解】由杠杆平衡条件F1l1=F2l2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l1最长，动力的方向应该向上，过点A垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图，从支点O点向力F2的作用线做垂线，即为阻力臂L2。如图所示：27．如图甲所示是人们锻炼身体时常用的握力器，使用时左半部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。请在图乙中画出阻力F2的力臂l₂及使杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1。【答案】【详解】若动力作用在A点，以OA为动力臂是最长的力臂，此时力最小，则连接OA为最长力臂L1，再过A点做OA的垂线，即动力F1的作用线，以O为支点，F1、F2作用效果相反，F2使杠杆顺时针转动，则F1使杠杆逆时针转动，F1的方向向右；由题知，O点为支点，从O点作F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2，如图所示：28．随着社会的发展和科技的进步，工具的种类越来越多，工具的使用极大地方便了人们的生活。如图甲所示是一种蔬菜挤水器