人教版专题06 杠杆的作图题（解析版）.docx

专题06 杠杆的作图题
1.与杠杆有关的几个概念
杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
（1）支点：杠杆绕着转动的点；
（2）动力：使杠杆转动的力；阻力：阻碍杠杆转动的力；
（3）动力臂：从支点到动力作用线的距离；
（4）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
2．杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
即 F1L1＝F2L2
3.能确认并画出杠杆的力臂
学****杠杆的关键点是知道杠杆的五要素。五要素包括支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。组成杠杆的示意图如下。
（1）支点用字母O 表示，是杠杆绕着转动的点，同一根杠杆使用方法不同，支点的位置可能不同，要能根据具体情况区分支点。
（2）画动力（用字母 F1 表示）或阻力（用字母 F2 表示）时应注意力的作用点和方向。动力和阻力都是杠杆受到的力，其作用点都在杠杆上。有同学认为同一根杠杆上动力和阻力的方向一定相同，有同学认为一定不同，这都是错误的。正确的认识是：动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。即一个力能使杠杆向顺时针方向转动，则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。
（3）动力臂用字母l1表示，阻力臂用字母l2表示。力臂不是支点到力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离。借用几何用语，力臂不是点到点的距离，而是点到直线的距离。
（4）画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签.即找支点O；画力的作用线（虚
线）；画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；标力臂（大括号）。
【例题1】（2019吉林）请在下图中画出动力F1的力臂l1。

【答案】如图所示。
【解析】力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。首先通过支点O做力F1的作用线的垂线，然后画上垂足，标上名称L1 。
【例题2】 （2020辽宁阜新）如图所示，用刀切食物，O为支点，A为动力作用点：
(1)画出刀受到的阻力F2的示意图；
(2)画出最小动力F1的示意图及其动力臂l1。
【答案】
【解析】(1)刀受到的阻力垂直于接触面向上。
(2)阻力和阻力臂不变，力臂越长越省力，最长的力臂即支点O与A点的连线，根据力臂的画法作出垂直于OA的作用力为最小动力F1。
【例题3】（2020甘肃天水）如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F1的示意图，并作出F2的力臂l2。
【答案】如图所示。
【解析】在阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，根据图示确定最大动力臂，然后作出最小的动力；从支点作力的作用线的垂线段，即可作出力的力臂。
由图可知，力F1作用在B点时，以OB为动力臂时L1最大，此时力F1最小。力F1示意图如图所示；
过支点作力F2作用线的垂线段，即可做出力臂L2，如图所示。
【点评】本题考查了作最小力示意图及作力臂问题，熟练应用杠杆平衡条件、由图示确定最大力臂是正确解题的关键。
1.（2019深圳）如图所示，在C 点用力把桌腿 A 抬离地面时，桌腿 B 始终没有移动，请在 C 点画出最小作用力的示意图。

【答案】如图所示。

【解析】桌腿B没有移动，它就是杠杆的支点；由于线段CB最长，所以以CB为动力臂时，动力最小。连接CB，通过C点作CB的垂线，沿向上方向画出最小的动力F。
2．（2019四川达州）轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小
动力的图示（不要求写出计算过程）。
【答案】如图所示：
【解析】根据杠杆的平衡条件，要使力最小，则动力臂应最长，即连接OC为最长的力臂，力的方向与OC垂直且向上，
根据勾股定理和全等三角形定理可得，动力臂OC＝50cm，
故根据杠杆平衡条件可得：F1×OC＝G×OA，
代入数值可得：F1×50cm＝100N×20cm，
解得F1＝40N，
选取标度为20N，过C点作出最小动力，使线段长度为标度的2倍。
3. （2020山东德州）阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨，请在设想示意图中，画出作用在A点的最小动力及其动力臂（图中O为支点）。
【答案】
【解析】根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，力的作用点确定，从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂；图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最