【2020】中考物理专项训练:杠杆中最小力的问题(含解析)
2020-2021中考物理《杠杆平衡条件的应用问题的综合》专项训练及详细答案
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.能使杠杆OA水平平衡的最小力的方向为()A.AB B.AC C.AD D.AE【答案】A【解析】【分析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,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.由此分析解答.【详解】由图知,O为支点,动力作用在A点,连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向应向上,所以最小力方向为AB.故选A.【点睛】在通常情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段就是最长力臂.2.如图所示,在一个轻质杠杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F,使杠杆保持平衡,然后向右缓慢转动F至水平方向,这一过程中()A.F先变小后变大B.F逐渐变大C.动力臂逐渐变小D.动力臂逐渐变大【答案】A【解析】【分析】杠杆平衡条件及应用。
【详解】杠杆在图中所示位置平衡,阻力(重物对杠杆的拉力)及阻力臂大小不变;动力F由图中所示位置转动至水平方向的过程中,当动力F的方向与杠杆垂直时,动力F的力臂最长,因此动力F的力臂先增大后减小,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力F先变小后变大。
故选A。
【点睛】中等题.失分的原因是:①不知道动力F方向变化的过程中阻力和阻力臂的大小不变;②不会画动力F在不同位置时的动力臂;③不会利用杠杆平衡条件通过动力臂的变化分析出动力的变化;④不知道当动力F与杠杆垂直时,动力臂最大,动力F最小。
3.如图所示,作用在A点的各个力中,不可能使杠杆平衡的力是A.F3和F4B.F1和F3C.F2和F4D.F1和F2【答案】A【解析】【详解】因为力F3的作用线所在的直线过支点O,所以力F3的力臂为0,又因为0乘以任何数都为0,所以力F3不能使杠杆平衡;力F4使杠杆转动方向与重物使杠杆的转动方向相同,所以力F4不能使杠杆平衡;力F1和F2使杠杆转动方向与重物使杠杆转动方向相反,所以力F1和F2可以使杠杆平衡;故选A。
【备战2020】中考物理专项训练:杠杆中最小力的问题(含解析)
杠杆中最小力的问题一.选择题(共10小题)1.如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的A点上用竖直向下的力F1压硬棒,石头未能撬起,则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是()A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为F2所示的方向B.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为F2所示的方向C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向2.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须()A.沿F1方向施力B.沿F2方向施力C.沿F3方向施力D.都一样3.如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处施加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力()A.应沿MP方向B.应沿MQ方向C.应沿MN方向D.可沿任意方向4.如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是()A.在水平方向用力F1最小B.在竖直方向用力F2最小C.在跟OA连线垂直的方向F3最小D.在各个方向上用力一样大5.图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3 D.三个力都一样6.如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是()A.F1B.F2C.F3D.F47.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于()A.600NB.400NC.200ND.150N8.如图所示,在四个方向用力都能把石头慢慢撬起,其中所需力最小的是()A.F1B.F2C.F3D.F49.如图所示,手推车轮子的转向轴线OO′总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是()A.为了便于转向B.为了节省材料C.为了减小摩擦D.为了美观10.如图所示,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是()A.沿F1方向的力最小B.沿F2方向的力最小C.沿F3方向的力最小D.三个力的大小相等二.填空题(共2小题)11.如图所示是活塞式抽水机在工作,请根据图中阻力F2的示意图,在A点画出最小动力F1的示意图及阻力臂L2.12.如图所示,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为固定支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L.三.解答题(共10小题)13.如图所示在用羊角锤拔钉子时,若O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L.14.在西昌到成都的T8866次列车上,一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L.15.如图,在B端加一最小的力F B,使杠杆平衡,画出此力的方向,并画出F A的力臂.16.如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图,它使用时相当于两个杠杆,在图乙杠杆简化图中B、C两点确定支点.并用O标出,画出最小动力F1和阻力臂l2.17.如图所示,杠杆的N端挂一重物,在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡.试画出这个最小的动力F1、动力臂L1和杠杆受到的阻力F2.18.如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L.19.图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂l1.20.如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.21.如图所示,一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.22.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹).杠杆中最小力的问题参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的A点上用竖直向下的力F1压硬棒,石头未能撬起,则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是()A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为F2所示的方向B.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为F2所示的方向C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向考点:杠杆中最小力的问题;杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件.专题:作图题;推理法.分析:使用杠杆时,根据杠杆的平衡条件FL动=GL阻可得:F=,由此可知,阻力相同,阻力臂越短、动力臂越长,越省力,找出什么情况下动力臂最长、阻力臂最短,即最有效的方法.解答:解:如图,用硬棒撬大石头,把垫着的小石头移近大石头,这时阻力臂最短;沿F2的方向施加动力,动力臂为OA;沿F1的方向施加动力,动力臂为OB.由图可知沿F2的方向施加动力,动力臂最长.∵FL动=GL阻,∴F=,又∵撬同一块石头,阻力不变,∴把垫着的小石头移近大石头(阻力臂最短),且用力的方向改为F2所示的方向(动力臂最长)时最省力、最有效.故选A.点评:画出杠杆示意图,分析出何时动力臂最长、何时阻力臂最短是本题的关键.2.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须()A.沿F1方向施力B.沿F2方向施力C.沿F3方向施力D.都一样考点:杠杆中最小力的问题.专题:应用题;简单机械.分析:根据杠杆的平衡条件可知在动力臂和动力的乘积是一个定值时,力臂越长,作用力就越小,据此分析.解答:解:因为重物的重力和阻力臂一定,所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定值,则力臂越长,作用力就越小,所以在B点施加垂直于杠杆的力时,力臂为OB,此时力臂最长,即F2方向的力最小.故选B.点评:会根据杠杆平衡的条件分析作用在杠杆上最小的力.3.如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处施加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力()A.应沿MP方向B.应沿MQ方向C.应沿MN方向D.可沿任意方向考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.解答:解:根据图示可知,最长的动力臂为OM,所以沿垂直与OM的MQ方向最省力.故选B.点评:此题主要考查了杠杆中最小的力的问题,将所学的物理知识与生活实际联系在起来.4.如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是()A.在水平方向用力F1最小B.在竖直方向用力F2最小C.在跟OA连线垂直的方向F3最小D.在各个方向上用力一样大考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:已知点A是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行判断.解答:解:因为A为动力作用点,O为支点,故OA为最长的动力臂,因此在A点施力F,当F的方向与OA垂直时最省力,即跟OA连线垂直的方向F3最小.故选C.点评:此题主要考查了学生对杠杆平衡条件的应用,要使动力最小,则力臂应最长,找到动力作用点A到支点O的最长动力臂是解决问题的关键.5.图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3D.三个力都一样考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题:应用题;图析法.分析:本题主要考查两个知识点:(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长动力越小.据此分析判断.解答:解:分别从支点向三条作用线做垂线,分别作出三条作用线的力臂,从图可知,∵三个方向施力,F2的力臂L OA最长,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力臂越长动力越小,∴F2最小(最省力)故选B.点评:本题的解题关键是:(1)通过作图比较出力臂的长短;(2)由杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论.6.如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是()A.F1B.F2C.F3D.F4考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:支点为O,阻力和阻力臂不变,找出动力F1、F2、F3、F4的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最长的最省力,据此分析判断.解答:解:由图示可知,物体的重力是阻力,在图示位置平衡,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,力F2的力臂L ON最大,由杠杆平衡条件可知,F2最小,最省力;故选B.点评:使用杠杆时,如果阻力和阻力臂相等,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线,沿该方向施力动力臂最长)时,最省力.7.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于()A.600NB.400NC.200ND.150N考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题:计算题;应用题;图析法;简单机械.分析:求撬动石块所用的最小力,就必须确定出最大动力臂和最小阻力臂.该杠杆可以有两个支点:D点和B点.①D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂;②B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AC为动力臂,BC为阻力臂;显然第②种情况更省力,结合杠杆的平衡条件可求出答案.解答:解:①若以D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂,如图:②若以B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AB为动力臂,BC为阻力臂,如图:由图知,AD<AB,CD>BC,所以②更省力;如上图,以B为支点,动力臂AB=1.8m,阻力臂BC=BD﹣CD=0.6m﹣0.4m=0.2m,由杠杆的平衡条件:F1×AB=F2×BC,得:F1×1.8m=1800N×0.2m,∴F1=200N.故选C.点评:本题考查了学生杠杆平衡条件的掌握和运用,正确找出符合条件的支点和动力方向是解答题目的关键.8.如图所示,在四个方向用力都能把石头慢慢撬起,其中所需力最小的是()A.F1B.F2C.F3D.F4考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:求杠杆最小力的问题,已知点A是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可.解答:解:(1)当以B为支点时,动力F1与杆垂直,动力臂最大,动力最小;(2)当以D为支点时,动力F2与杆垂直,动力臂最大,动力最小;比较以上两种情况,第二种情况动力臂最长,最省力.故选B.点评:在解决杠杆平衡条件时,经常遇到求最小力的情况,解此类题的关键是找到对应的最长的力臂.9.如图所示,手推车轮子的转向轴线OO′总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是()A.为了便于转向B.为了节省材料C.为了减小摩擦D.为了美观考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:车轮在转动时,需要一个使其转动的力矩,而力矩等于力与力臂的乘积,当力矩一定时,力臂越大,力越小.解答:解:由于力矩一定时,力臂越大,力越小;手推车轮子的转向轴线OO′若是设计成通过轮子的转轴a,此时的力臂非常小,需要的力就要大.因此,手推车轮子的转向轴线OO′总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是为了便于转向.故A正确,BCD错误.故选A.点评:本题考查力矩平衡的应用,会应用力矩平衡解释生活现象,本题具有一定的难度.10.如图所示,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是()A.沿F1方向的力最小B.沿F2方向的力最小C.沿F3方向的力最小D.三个力的大小相等考点:杠杆中最小力的问题.专题:定性思想;图析法.分析:支点为O,阻力和阻力臂相同,找出动力F1、F2、F3的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最长的最省力,据此分析判断.解答:解:如图,三个方向施力,阻力和阻力臂相等,∵三个方向施力,F2的力臂L OA最长,∴F2最小(最省力)故选B.点评:使用杠杆时,如果阻力和阻力臂相等,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线,沿该方向施力动力臂最长)时,最省力.二.填空题(共2小题)11.如图所示是活塞式抽水机在工作,请根据图中阻力F2的示意图,在A点画出最小动力F1的示意图及阻力臂L2.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,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.而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题.解答:解:过O点作阻力F的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2;动力最小,即动力臂最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A 点,过A点作OA的垂线垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示.点评:根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的力最小,必须使该力的力臂最大,而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的力臂,过力的作用点作垂线就是最小的力.12.如图所示,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为固定支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:首先明确杠杆的相关要素,再考虑要想使力最小,就得使据此选择力作用的位置及方向,最后作图表示出来.解答:解:图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,就应该让力F作用在A点,方向向左上方,此时力臂最大,然后由O点向力F的作用线做垂线,这就是最大的力臂L.如图所示:点评:在杠杆的作图中,首先要认清杠杆的相关要素,其次再根据怎样得到最大的力臂,才能找到最小的力的位置与方向.三.解答题(共10小题)13.如图所示在用羊角锤拔钉子时,若O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,由此画图.解答:解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点O与作用点A的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.如图所示:点评:求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.14.在西昌到成都的T8866次列车上,一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:要解决此题需要掌握力臂的画法:支点到力的作用线的距离.同时要掌握杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.根据杠杆的平衡条件,力臂越长越省力.所以要找最小的力,应该首先确定最长的力臂.解答:解:由题意知,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把时,将以A为支点.所以从E到A点的距离为最长的力臂,然后做力臂的垂线,即为最小的力,如图所示:故答案为:如图所示.点评:此题通过日常生活中的常见问题,考查了杠杆平衡条件中最小力的确定.其中支点到作用点的距离即为最长的力臂.此题将所学的知识与实际生活相联系,很具有实际意义.15.如图,在B端加一最小的力F B,使杠杆平衡,画出此力的方向,并画出F A的力臂.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,知阻力×阻力臂是定值时,当支点到力的作用点是力臂时,力臂最大,即OB是力臂时,动力是最小的.力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离.解答:解:由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,支点O与B的连线是最大动力臂,力与OB垂直时最小.反向延长拉力的作用线,然后过支点O作力的作用线的垂线段,用L表示,如图所示:点评:本题考查了最小力和力臂的画法.最小力的求法是利用了杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.16.如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图,它使用时相当于两个杠杆,在图乙杠杆简化图中B、C两点确定支点.并用O标出,画出最小动力F1和阻力臂l2.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:一根硬棒绕着固定点转动,这根据硬棒就叫杠杆,固定点就是支点;由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点C即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.解答:解:由甲图可知,杠杆ABC绕点B转动,所以B点为此杠杆的支点;力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点C的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力;由支点作阻力作用线的垂线,垂线段长就是阻力臂.如图所示:.点评:本题考查力臂画法和最小力的问题,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.17.如图所示,杠杆的N端挂一重物,在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡.试画出这个最小的动力F1、动力臂L1和杠杆受到的阻力F2.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:力臂是指从支点向力的作用线作垂线,垂线段即为力臂.根据公式F1L1=F2L2可以知道,力和力臂成反比,要想力最小,必须力臂最长,即作用在M 点时力F1最小,力的方向向右下方.解答:解:由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力,方向竖直向下,由支点向阻力作用线引垂线即为阻力臂;OM为动力臂时,动力臂最长,力最小,过M点作出最小动力,方向向右下方,如图所示:点评:画力臂的方法是:找到点,找到线(力的作用线),由点向线作垂线即可.我们还可以用口诀来记:一找点(支点),二作线(力的作用线),点向线作垂线.18.如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力,首先确定出最长的力臂,然后画出的示意图;由支点到力的作用点的距离是最长的力臂.解答:解:连接OA,则OA是最长的力臂,做OA的垂线,物体对杠杆的力使杠杆向时逆针方向转动,所以F应使其向顺时针方向转动,如图所示:点评:此题考查了有关力臂的画法和最小力的示意图的画法,要画出最小的力,关键是确定最长的力臂,即从支点到作用点的距离.19.图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂l1.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,由此画图.解答:解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.如图所示:.点评:求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.20.如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆平衡的条件知,当阻力与阻力的力臂的积为定值时,动力臂最大时,动力是最小的,此时的动力臂是支点到动力的作用点的距离.解答:解:根据杠杆的平衡条件,动力F1最小时,其力臂最长,即从支点到动力作用点的距离OA最长;在A点做力臂OA的垂线,方向向上,即为最小动力F1,OA的长度即为该力的力臂,如图所示:.点评:力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则;找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则.明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来.21.如图所示,一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.考点:杠杆中最小力的问题;重力示意图.专题:重力、弹力、摩擦力;简单机械.分析:(1)物体的重力竖直向下,重心在物体的几何中心;(2)要使杠杆使用最省力,应使其力臂最长.解答:解:物体的重心在其中心处,重力方向竖直向下;要使力最小应使力臂最长,图中以OA长为力臂是最长的力臂,从A点做OA垂线,方向向上即为作用在A点的最小力,如图所示:.点评:本题是有关重力示意图的画法及杠杆平衡力的应用,有关杠杆的最小力问题是难点,关键能够确定出最长的力臂,通常把支点到力的作用点距离当成力臂是最长的力臂.22.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹).考点:杠杆中最小力的问题;力的示意图.专题:作图题.分析:要解决此题,首先要掌握杠杆的平衡条件,根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力.所以需要找出杠杆的最长力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.解答:解:根据此杠杆的形状,从O点到此杠杆的最右端距离最大,这是最长的力臂.所以力作用在杠杆的最右端,根据力臂的概念确定力的方向.故答案为:点评:此题主要考查了杠杆最小力的画法.解决此类题目的关键是找出最长的力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.。
2018届中考物理专项练习:杠杆中最小力问题(全国通用)
2018届中考物理专项练习:杠杆中最小力问题(全国通用);一、单选题(本大题共1小题,共2.0分)1. 如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从a→b→c.此过程中,弹簧测力计的最小示数在()A. a 处B. b 处C. c 处D. 各处示数一样二、填空题(本大题共3小题,共6.0分);2. 物理课上老师让同学们思考:如图所示,当列车上出售食品的手推车前轮A遇到障碍物M时,售货员用竖直向下的力F按扶手,使手推车前轮向上翘起越过障碍,此时手推车中的商品按下列哪种方式摆放时能使售货员更省力.同学们讨论后,李刚同学认为商品应放在手推车的后部,而王亮同学认为商品应放在手推车的前部.请你利用所学的物理知识分析说明谁的观点正确.3. 将一根粗细均匀的木棍放在水平地面上,稍微抬起一端时,至少需要用196N的力,则木棍的重力为______ N.4. 如图所示,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动.重力为100N的物体挂在OA的中点处.已知OA=40cm,AB=30cm,OA垂直于AB,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计.要使杠杆平衡,且OA段处于水平位置,那么作用于B端的最小力的大小等于______ N,并在图中画出这个最小力的示意图.三、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分);;5. 运用知识解决问题:(1)骑自行车下坡时不踩脚踏板,速度也越来越大,是因为在这个过程中,______ 能转化为______ 能,而人和自行车的质量不变,所以它的速度就越来越大.(2)如图1所示,杠杆的B端挂一重物,在A点施加一个最小的力,使杠杆在图中所示的位置平衡,试画出这个力.(3)下列实例中,机械能增大的是______A.匀速水平飞行的飞艇B.加速起飞的飞机C.减速下降的热气球;;D.等待发射的火箭(4)一辆汽车和货物的总重为4.5×104N,当汽车在水平公路上匀速前进时受到的阻力是车总重的0.2倍,若汽车的功率为7.2×104W,则汽车在5s内通过的距离为______ m.(5)用图2所示滑轮组匀速提起重400N的货物,匀速上升2m用了10s,此时滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.求:①动滑轮总重②拉力做功的功率.6.(1)如图所示,钢笔吸墨水时,把笔上的弹簧片按下后松开,此时管内气压大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”),墨水在的作用下,被“吸进”橡皮管内。
2020年中考物理复习专题19 杠杆问题(解析版)
专题19 杠杆问题1.杠杆定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。
如:鱼杆、铁锹。
2.杠杆五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。
用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。
用字母 F 1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。
用字母 F 2 表示。
说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反④动力臂:从支点到动力作用线的距离。
用字母l 1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
用字母l 2表示。
3.画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴ 找支点O ;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷ 标力臂(大括号)。
4.研究杠杆的平衡条件:杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
(1)结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式F 1l 1=F 2l 2 也可写成:F 1 / F 2=l 2 / l 1 OF 1l 1 l 2 F 2(2)解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。
(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。
)(3)解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
5. 杠杆的平衡条件应用:名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平,定滑轮【例题1】图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是()A.道钉撬B.火钳C.钢丝钳D.天平【答案】B【解析】道钉撬是省力杠杆;火钳是费力杠杆;钢丝钳是省力杠杆;天平是等臂杠杆。
2019-2020年人教版物理九年级中考复习题——杠杆中的最小力问题
2019-2020年人教版物理九年级中考复习题——杠杆中的最小力问题1 / 242019-2020学年人教版物理九年级中考复习题——杠杆中的最小力问题一、单选题(本大题共12小题,共24.0分) 1. 如图所示情景中,说法正确的是( )A. 图中用铡刀切甘蔗时,手沿 方向用力比沿 方向更省力B. 图中的自制水气压计由山脚拿到山顶,细管中的液面会下降C.图中的实验装置用来研究电动机的工作原理D. 图中若火线、零线直接相碰,会使电流过大,烧坏灯泡2. 如图所示,下列情况受力分析正确的是(不计空气阻力)( )A. 甲图为排球离开手后在空中飞行B. 乙图为一相对于电梯静止的物块随自动电梯匀速下行C. 丙图为杠杆OAB 在如图位置静止时,在B 点施加最小拉力F 的方向为竖直向上D. 丁图为细绳一端固定在墙上,另一端与物体A 相连;物块B 在水平拉力F 的作用下沿光滑水平面向右匀速直线运动 ,物块A 受到摩擦力的方向为水平向右 3. 如图所示,在扶正被风吹倒的树木时,下列措施最合适的是( )A. 绳直接系在A 点B. 绳直接系在B 点C. 在A 点垫上橡皮,再系上绳D. 在B 垫上橡皮,再系上绳4.电工在安装家庭电路时,需用螺丝钉将灯座固定在天花板上,下列组合最省力的是()A.细柄螺丝刀,密纹螺丝钉B. u粗柄螺丝刀,密纹螺丝钉C. 粗柄螺丝刀,疏纹螺丝钉D. 细柄螺丝刀,疏纹螺丝钉5.如图所示,为一可绕O点转动的杠杆,在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡,此时AB部分水平,保持重物静止不动,而使绳绕A点从如图所示的位置沿图中的虚线CD转动,则()A. 逆时针转,F先变小后变大B. 顺时针转,F先变小后变大C. 顺时针转,F先变大后变小D. 逆时针转,F先变大后变小6.如图所示,重力不计的杠杆OA,O为支点,用力F提起重为30N的物体,恰在水平位置平衡。
已知OA=80cm,AB=50cm,杠杆与转轴间摩擦忽略不计,下列说法中不正确的是()A.利用该机械提起重物时不能省功B.拉力F的力臂为40cmC. 拉力F的大小为D. 拉力F为作用在A点的最小动力7.用下列简单机械,使重量同为G的物体都处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳的重量,其中用力最大的是()A. B. C. D.8.如下图所示,为了使杠杆平衡,可以在它的A端加不同方向的三个力,其中最小的力是()A. B. C. D. 一样大2019-2020年人教版物理九年级中考复习题——杠杆中的最小力问题3 / 249. 如图所示,要使杠杆处于平衡状态,在A 点分别作用的四个力中,最小的是:A. FB. FB. C. FD. F10. 汶川大地震中,巨大的石头挡住了救援车辆的通路,救援人员用撬棍将石头撬开。
中考物理专项训练杠杆中最小力的问题
杠杆中最小力的问题一.选择题(共 10 小题)1.如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的 A 点上用竖直向下的力 F 1 压硬棒,石头未能撬起, 则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是( )A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为 F 2 所示的方向B.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为 F 2 所示的方向C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即 F 1 所示方向D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即 F 1 所示方向2.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须( )A.沿 F 1 方向施力B.沿 F 2 方向施力C.沿 F 3 方向施力D.都一样3.如图所示杠杆,O 是支点,中间挂一重物 G ,如果在杠杆的另一端 M 处施加一个力 F 使杠杆平衡,且要 求所加的力要最小,则这个力( )A.应沿 MP 方向B. 应沿 MQ 方向C.应沿 MN 方向D.可沿任意方向4.如图的杠杆中,O 是支点,在 B 端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在 A 端加一个力,下列说法中 正确的是( )A.在水平方向用力 F1 最小B.在竖直方向用力 F 2 最小C.在跟 OA 连线垂直的方向 F 3 最小D.在各个方向上用力一样大5.图中 F 1、F 2 和 F 3 是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是( )A.F 1B.F 2C.F 3 D . 三个力都一样6.如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是( )A.F 1B.F 2C.F 3D.F 47.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒 C 点受到石块的压力是 1800N ,且 AB=1.8m , BD=0.6m ,CD=0.4m ,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于( )A.600NB.400NC.200ND.150N8.如图所示,在四个方向用力都能把石头慢慢撬起,其中所需力最小的是( )A.F 1B.F 2C.F 3D.F 49.如图所示,手推车轮子的转向轴线 OO ′总是设计成不通过轮子的转轴 a ,其理由是( )A.为了便于转向B.为了节省材料C.为了减小摩擦D.为了美观10.如图所示,分别沿力 F 1、F 2、F 3 的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是( )A.沿 F 1 方向的力最小B.沿 F 2 方向的力最小C.沿 F 3 方向的力最小D.三个力的大小相等二.填空题(共 2 小题)11.如图所示是活塞式抽水机在工作,请根据图中阻力 F 2 的示意图,在 A 点画出最小动力 F 1 的示意图及 阻力臂 L 2.12.如图所示,硬质杠杆 AOB 上挂一重物 G ,O 为固定支点,请你在杠杆 AOB 上作出使重物在图示位置静 止时的最小力 F 及其力臂 L.三.解答题(共 10 小题)13.如图所示在用羊角锤拔钉子时,若 O 为支点,画出在 A 点施加的最小力 F 的示意图及其力臂 L.14.在西昌到成都的 T8866 次列车上,一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他 施加在把手 E 处的最小力 F 和其力臂 L.15.如图,在 B 端加一最小的力 F B ,使杠杆平衡,画出此力的方向,并画出 F A 的力臂.16.如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图,它使用时相当于两个杠杆,在图乙杠杆简化图中B 、C 两 点确定支点.并用 O 标出,画出最小动力 F 1 和阻力臂 l 2.17.如图所示,杠杆的 N 端挂一重物,在 M 点施加一个最小的动力使杠杆平衡.试画出这个最小的动力 F 1、动力臂 L 1 和杠杆受到的阻力 F 2.18.如图是一轻质杠杆,O 是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在 A 点所施加的最小动力 F 及其力 臂 L.19.图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力 F 的示意图和它的动力臂 l 1.20.如图,请在杠杆 A 处画出把物体拉起时的最小拉力 F 1,并画出拉力 F 1 的力臂 L 1.21.如图所示,一重为 G 的均匀杠杆,可绕 O 点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在 A 点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.22.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹).杠杆中最小力的问题参考答案与试题解析一.选择题(共 10 小题)1.如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的 A 点上用竖直向下的力 F 1 压硬棒,石头未能撬起, 则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是( )A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为 F 2 所示的方向B.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为 F 2 所示的方向C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即 F 1 所示方向D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即 F 1 所示方向考点: 杠杆中最小力的问题;杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件.专题: 作图题;推理法.分析: 使用杠杆时,根据杠杆的平衡条件 FL 动=GL 阻可得:F=,由此可知,阻力相同,阻力臂越短、动力臂越长,越省力,找出什么情况下动力臂最长、阻力臂最短,即最有效的方法.解答: 解:如图,用硬棒撬大石头,把垫着的小石头移近大石头,这时阻力臂最短;沿 F 2 的方向施加动力,动力臂为 OA ;沿 F 1 的方向施加动力,动力臂为 OB .由图可知沿 F 2 的方向施加动力, 动力臂最长.∵FL 动=GL 阻,∴F= ,又∵撬同一块石头,阻力不变,∴把垫着的小石头移近大石头(阻力臂最短),且用力的方向改为 F 2 所示的方向(动力臂最长)时最省力、 最有效.故选 A .点评: 画出杠杆示意图,分析出何时动力臂最长、何时阻力臂最短是本题的关键.2.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须( )A.沿 F 1 方向施力B.沿 F 2 方向施力C.沿 F 3 方向施力D.都一样考点: 杠杆中最小力的问题.专题: 应用题;简单机械.分析: 根据杠杆的平衡条件可知在动力臂和动力的乘积是一个定值时,力臂越长,作用力就越小,据此 分析.解答: 解:因为重物的重力和阻力臂一定,所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定值,则力臂越长, 作用力就越小,所以在 B 点施加垂直于杠杆的力时,力臂为 OB ,此时力臂最长,即 F 2 方向的力最小. 故选 B .点评: 会根据杠杆平衡的条件分析作用在杠杆上最小的力.3.如图所示杠杆,O 是支点,中间挂一重物 G ,如果在杠杆的另一端 M 处施加一个力 F 使杠杆平衡,且要 求所加的力要最小,则这个力( )A.应沿 MP 方向B.应沿 MQ 方向C.应沿 MN 方向D.可沿任意方向考点: 杠杆中最小力的问题.专题: 简单机械.分析: 由杠杆的平衡条件 F 1L 1=F 2L 2 可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用 点即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.解答: 解:根据图示可知,最长的动力臂为 OM ,所以沿垂直与 OM 的 MQ 方向最省力.故选 B .点评: 此题主要考查了杠杆中最小的力的问题,将所学的物理知识与生活实际联系在起来.4.如图的杠杆中,O 是支点,在 B 端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在 A 端加一个力,下列说法中 正确的是( )A.在水平方向用力 F1 最小B.在竖直方向用力 F 2 最小C.在跟 OA 连线垂直的方向 F 3 最小D.在各个方向上用力一样大考点: 杠杆中最小力的问题.专题: 简单机械.分析: 已知点 A 是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行判断.解答: 解:因为 A 为动力作用点,O 为支点,故 OA 为最长的动力臂,因此在 A 点施力 F ,当 F 的方向与 OA 垂直时最省力,即跟 OA 连线垂直的方向 F 3 最小.故选 C .点评: 此题主要考查了学生对杠杆平衡条件的应用,要使动力最小,则力臂应最长,找到动力作用点A 到支点 O 的最长动力臂是解决问题的关键.5.图中 F 1、F 2 和 F 3 是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是( )A.F 1B.F 2C.F 3D.三个力都一样考点: 杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题: 应用题;图析法.分析: 本题主要考查两个知识点:(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.(2)对杠杆平衡条件(F 1l 1=F 2l 2)的理解与运用:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长动力越小.据 此分析判断.解答: 解:分别从支点向三条作用线做垂线,分别作出三条作用线的力臂,从图可知,∵三个方向施力,F 2 的力臂 L OA 最长,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件 F 1l 1=F 2l 2 可知,动力臂越长动力越小,∴F 2 最小(最省力)故选 B .点评: 本题的解题关键是:(1)通过作图比较出力臂的长短;(2)由杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻 力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论.6.如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是( )A.F 1B.F 2C.F 3D.F 4考点: 杠杆中最小力的问题.专题: 简单机械.分析: 支点为 O ,阻力和阻力臂不变,找出动力 F 1、F 2、F 3、F 4 的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最 长的最省力,据此分析判断.解答: 解:由图示可知,物体的重力是阻力,在图示位置平衡,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,力 F 2 的力臂 L ON 最大,由杠杆平衡条件可知,F 2 最小,最省力;故选 B .点评: 使用杠杆时,如果阻力和阻力臂相等,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线, 沿该方向施力动力臂最长)时,最省力.7.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒 C 点受到石块的压力是 1800N ,且 AB=1.8m , BD=0.6m ,CD=0.4m ,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于( )A.600NB.400NC.200ND.150N考点: 杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题: 计算题;应用题;图析法;简单机械.分析: 求撬动石块所用的最小力,就必须确定出最大动力臂和最小阻力臂.该杠杆可以有两个支点:D 点和 B 点.①D 点为支点,则作用在 A 点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时 AD 为动力臂,CD 为阻力臂;②B 点为支点,则作用在 A 点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时 AC 为动力臂,BC 为阻力臂;显然第②种情况更省力,结合杠杆的平衡条件可求出答案.解答: 解:①若以 D 点为支点,则作用在 A 点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时 AD 为动力臂,CD 为阻力臂,如图:②若以 B 点为支点,则作用在 A 点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时 AB 为动力臂,BC 为阻力臂,如图:由图知,AD <AB ,CD >BC ,所以②更省力;如上图,以 B 为支点,动力臂 AB=1.8m ,阻力臂 BC=BD ﹣CD=0.6m ﹣0.4m=0.2m ,由杠杆的平衡条件:F 1×AB=F 2×B C ,得:F 1×1.8m=1800N×0.2m,∴F 1=200N .故选 C .点评: 本题考查了学生杠杆平衡条件的掌握和运用,正确找出符合条件的支点和动力方向是解答题目的 关键.8.如图所示,在四个方向用力都能把石头慢慢撬起,其中所需力最小的是( )A.F 1B.F 2C.F 3D.F 4考点: 杠杆中最小力的问题.专题: 简单机械.分析: 求杠杆最小力的问题,已知点 A 是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可.解答: 解:(1)当以 B 为支点时,动力 F 1 与杆垂直,动力臂最大,动力最小;(2)当以 D 为支点时,动力 F 2 与杆垂直,动力臂最大,动力最小;比较以上两种情况,第二种情况动力臂最长,最省力.故选 B .点评: 在解决杠杆平衡条件时,经常遇到求最小力的情况,解此类题的关键是找到对应的最长的力臂.9.如图所示,手推车轮子的转向轴线 OO ′总是设计成不通过轮子的转轴 a ,其理由是( )A.为了便于转向B.为了节省材料C.为了减小摩擦D.为了美观考点: 杠杆中最小力的问题.专题: 简单机械.分析: 车轮在转动时,需要一个使其转动的力矩,而力矩等于力与力臂的乘积,当力矩一定时,力臂越 大,力越小.解答: 解:由于力矩一定时,力臂越大,力越小;手推车轮子的转向轴线OO ′若是设计成通过轮子的转 轴 a ,此时的力臂非常小,需要的力就要大.因此,手推车轮子的转向轴线OO ′总是设计成不通过轮子的 转轴 a ,其理由是为了便于转向.故 A 正确,BCD 错误.故选 A .点评: 本题考查力矩平衡的应用,会应用力矩平衡解释生活现象,本题具有一定的难度.10.如图所示,分别沿力 F 1、F 2、F 3 的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是( )A.沿 F 1 方向的力最小B.沿 F 2 方向的力最小C.沿 F 3 方向的力最小D.三个力的大小相等考点: 杠杆中最小力的问题.专题: 定性思想;图析法.分析: 支点为 O ,阻力和阻力臂相同,找出动力 F 1、F 2、F 3 的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最长的 最省力,据此分析判断.解答: 解:如图,三个方向施力,阻力和阻力臂相等,∵三个方向施力,F2 的力臂 L OA 最长,∴F 2 最小(最省力)故选 B .点评: 使用杠杆时,如果阻力和阻力臂相等,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线, 沿该方向施力动力臂最长)时,最省力.二.填空题(共 2 小题)11.如图所示是活塞式抽水机在工作,请根据图中阻力 F 2 的示意图,在 A 点画出最小动力 F 1 的示意图及 阻力臂 L 2.考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题: 简单机械.O分析:根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,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.而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题.解答:解:过O点作阻力F的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2;动力最小,即动力臂最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点与A点,过A点作OA的垂线垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示.点评:根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的力最小,必须使该力的力臂最大,而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的力臂,过力的作用点作垂线就是最小的力.12.如图所示,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为固定支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:首先明确杠杆的相关要素,再考虑要想使力最小,就得使据此选择力作用的位置及方向,最后作图表示出来.解答:解:图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,就应该让力F作用在A点,方向向左上方,此时力臂最大,然后由O点向力F的作用线做垂线,这就是最大的力臂L.如图所示:点评:在杠杆的作图中,首先要认清杠杆的相关要素,其次再根据怎样得到最大的力臂,才能找到最小的力的位置与方向.三.解答题(共10小题)13.如图所示在用羊角锤拔钉子时,若O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L.考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题: 简单机械.分析: 由杠杆的平衡条件 F 1L 1=F 2L 2 可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用 点 A 即是最大动力臂,由此画图.解答: 解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点 O 与作用点 A 的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于 力臂的作用力即可.如图所示:点评: 求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.14.在西昌到成都的 T8866 次列车上,一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他 施加在把手 E 处的最小力 F 和其力臂 L.考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题: 简单机械.分析: 要解决此题需要掌握力臂的画法:支点到力的作用线的距离.同时要掌握杠杆的平衡条件:F 1L 1=F 2L 2.根据杠杆的平衡条件,力臂越长越省力.所以要找最小的力,应 该首先确定最长的力臂.解答: 解:由题意知,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把时,将以 A 为支点.所以从 E 到 A 点的 距离为最长的力臂,然后做力臂的垂线,即为最小的力,如图所示:故答案为: 如图所示.点评: 此题通过日常生活中的常见问题,考查了杠杆平衡条件中最小力的确定.其中支点到作用点的距 离即为最长的力臂.此题将所学的知识与实际生活相联系,很具有实际意义.15.如图,在 B 端加一最小的力 F B ,使杠杆 平衡,画出此力的方向,并画出 F A 的力臂.考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题: 简单机械.分析: 由杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,知阻力×阻力臂是定值时,当支点到力的作 用点是力臂时,力臂最大,即 OB 是力臂时,动力是最小的.力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离.解答: 解:由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,支点 O 与 B 的连线是最大动力臂,力与 OB 垂直时最小.反向延长拉力的作用线,然后过支点 O 作力的作用线 的垂线段,用 L 表示,如图所示:点评: 本题考查了最小力和力臂的画法.最小力的求法是利用了杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力× 阻力臂.16.如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图,它使用时相当于两个杠杆,在图乙杠杆简化图中B 、C 两 点确定支点.并用 O 标出,画出最小动力 F 1 和阻力臂 l 2.考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题: 简单机械.分析: 一根硬棒绕着固定点转动,这根据硬棒就叫杠杆,固定点就是支点;由杠杆的平衡条件 F 1L 1=F 2L 2 可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点C 即是 最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.解答: 解:由甲图可知,杠杆 ABC 绕点 B 转动,所以 B 点为此杠杆的支点;力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点 C 的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力; 由支点作阻力作用线的垂线,垂线段长就是阻力臂.如图所示:.点评: 本题考查力臂画法和最小力的问题,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.17.如图所示,杠杆的 N 端挂一重物,在 M 点施加一个最小的动力使杠杆平衡.试画出这个最小的动力 F 1、动力臂 L 1 和杠杆受到的阻力 F 2.考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题: 简单机械.分析: 力臂是指从支点向力的作用线作垂线,垂线段即为力臂.根据公式 F 1L 1=F 2L 2 可以知道,力和力臂成反比,要想力最小,必须力臂最长,即作用在 M 点时力 F 1 最小, 力的方向向右下方.解答: 解:由图可知,O 为支点,重物 G 对杠杆的拉力为阻力,方向竖直向下,由支点向阻力作用线引垂线即为阻力 臂;OM 为动力 臂时,动力臂最长,力最小,过 M 点作出最小动力,方向向右下方,如图所示:点评: 画力臂的方法是:找到点,找到线(力的作用线),由点向线作垂线即可.我们还可以用口诀来记: 一找点(支点),二作线(力的作用线),点向线作垂线.18.如图是一轻质杠杆,O 是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在 A 点所施加的最小动力 F 及其力 臂 L.考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题: 简单机械.分析: 根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力,首先确定出最长的力臂,然后画出的示意图;由支点 到力的作用点的距离是最长的力臂.解答: 解:连接 OA ,则 OA 是最长的力臂,做 OA 的垂线,物体对杠杆的力使杠杆向时逆针方向转动,所以 F 应使其 向顺时针方向转动,如图所示:点评: 此题考查了有关力臂的画法和最小力的示意图的画法,要画出最小的力,关键是确定最长的力臂, 即从支点到作用点的距离.19.图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力 F 的示意图和它的动力臂 l 1.考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题: 简单机械.分析: 由杠杆的平衡条件 F 1L 1=F 2L 2 可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用 点 A 即是最大动力臂,由此画图.解答: 解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂 的作用力即可.如图所示:.点评: 求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.20.如图,请在杠杆 A 处画出把物体拉起时的最小拉力 F 1,并画出拉力 F 1 的力臂 L 1.考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题: 简单机械.分析: 由杠杆平衡的条件知,当阻力与阻力的力臂的积为定值时,动力臂最大时,动力是最小的,此时 的动力臂是支点到动力的作用点的距离.解答:解:根据杠杆的平衡条件,动力F最小时,其力臂最长,即从支点到动力作用点的距离OA最长;1,OA的长度即为该力的力臂,如图所示:在A点做力臂OA的垂线,方向向上,即为最小动力F1.点评:力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则;找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则.明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来.21.如图所示,一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.考点:杠杆中最小力的问题;重力示意图.专题:重力、弹力、摩擦力;简单机械.分析:(1)物体的重力竖直向下,重心在物体的几何中心;(2)要使杠杆使用最省力,应使其力臂最长.解答:解:物体的重心在其中心处,重力方向竖直向下;要使力最小应使力臂最长,图中以OA长为力臂是最长的力臂,从A点做OA垂线,方向向上即为作用在A 点的最小力,如图所示:.点评:本题是有关重力示意图的画法及杠杆平衡力的应用,有关杠杆的最小力问题是难点,关键能够确定出最长的力臂,通常把支点到力的作用点距离当成力臂是最长的力臂.22.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹).考点:杠杆中最小力的问题;力的示意图.专题:作图题.分析:要解决此题,首先要掌握杠杆的平衡条件,根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力.所以需要找出杠杆的最长力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.解答:解:根据此杠杆的形状,从O点到此杠杆的最右端距离最大,这是最长的力臂.所以力作用在杠杆的最右端,根据力臂的概念确定力的方向.故答案为:点评:此题主要考查了杠杆最小力的画法.解决此类题目的关键是找出最长的力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.。
初三物理知识点复习在杠杆中最小力的问题
在杠杆中最小力的问题1.(2011•营口)如图,杠杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,在杆上某处挂一物体,要使杠杆在图示位置平衡.请在图中画出最小的动力F1、动力臂L1和物体受到的重力示意图.(1)根据杠杆平衡的条件可知,力臂越长越省力,因此找出最长动力臂是解决本题的关键.(2)重力的作用点在物体的重心上,方向竖直向下.解答:解:(1)因为OB=40cm,BC=30cm,所以OC=50cm,而OA=60cm故OA的力臂最长,所以过A点作OA的垂线作为动力最省力,方向向上.(2)画重力的示意图就是从重心开始,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,如下图所示:点评:本题需要注意两点:(1)会根据基本的数学知识计算力臂的大小,并且能根据力臂越长越省力的原则,找出最省力的画法.(2)做重力的示意图注意作用点在重心,方向始终是竖直向下.2.(2010•南京)在如图中画出使杠杆OA平衡时的最小动力F1的方向和阻力F2的力臂L2.解:①连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;②O为支点,点O到F2的垂线段就是F2的力臂故答案:点评:做出杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行1、确定杠杆中的支点和动力作用点的位置2、连接支点与动力作用点,得到最长的线段3、经过动力作用点做出与该线段垂直的直线4、根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向3.(2010•广西)如图为某一轻质杠杆,其中O点为支点,在B点悬挂一物体,要使杠杆在图中位置处于静止(平衡)状态,在图中的A点画出所需的最小力F的示意图及其力臂.连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向向下,据此可画出最小的动力;。
初中物理《杠杆》专项典型试题训练(含答案)
初中物理杠杆专项经典试题训练
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
题号
一
二
三
四
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
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评卷人
得分
一、单选题
1.下图是生活中经常使用的工具,属于费力杠杆的是
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、填空题
14.如图所示,是人们用木棒撬石块的示意图。撬石块有两种方法:
方法一:以B点为支点,在C点用与棒垂直的力F1向下撬;
方法二:以A点为支点,在C点用与棒垂直的力F2向上撬.(木棒自重不计)若石块压在棒上的D点正好是AB的中点,方法________更省力一些,理由是:____________________。
C.省力杠杆省力杠杆
D.费力杠杆费力杠杆
3.一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得质量比被称物体的实际质量将
A.偏大B.偏小
C.相等D.无法确定
4.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是
【详解】
指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成:
①撬棒是ABC,以B为支点,动力作用在A上,阻力作用在C上,使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
②镊子是由OBD和OED两个杠杆组成,支点O点,动力作用在E点,阻力作用在D点.使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.故选C.
6.B
【解析】
【2020】中考物理专项训练:杠杆的应用(含解析)
杠杆的应用一.选择题(共11小题)1.简单机械与人类的生产活动息息相关,以下关于简单机械的说法中正确的是()A.指甲剪是省力机械B.定滑轮是省力机械C.滑轮组既省力,又省距离,还省功D.斜面的机械效率可以达到100%2.使用下列简单机械,为了省力的是()A.龙舟比赛用的船桨B.拔钉子的羊角锤C.理发用的剪刀D.旗杆顶的定滑轮3.如图所示,用开瓶器在A处用力开启瓶盖,下列说法正确的是()A.B点为开瓶器的支点B.开瓶器受到的阻力方向为竖直向上C.使用开瓶器能省力D.使用开瓶器能省功4.如图所示为多功能车用安全锤,以下关于安全锤的分析正确的是()A.安全锤上配备的螺丝起子在使用时相当于一个省力杠杆B.要使手电筒中的3个LED灯工作时互不影响,应将它们串联C.榔头的前端做的很尖锐是通过减小受力面积来减小压强D.利用吸磁杆的磁性可吸引所有金属5.如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,改变物体M悬挂点B的位置,当杠杆在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中,错误的是()A.每次倒入空桶的液体体积相同B.秤的刻度值向右越来越大C.悬点O适当右移,秤的量程会增大D.增大M的质量,秤的量程会增大6.校工用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了()A.增大阻力臂,省力B.减小阻力臂,省力C.增大动力臂,方便D.减小动力臂,方便7.园艺师傅使用的如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的目的是为了()A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.减小动力臂,减小动力移动的距离C.增大动力臂,省力D.减小阻力臂,省力8.中华民族有着悠久的文明历史,我国劳动人民对自然现象进行观察和研究,留下了许多有名的谚语、俗语.下列是对有关相应物理本质的解释,其中不正确的是()A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.“潭清疑水浅”﹣﹣光发生了折射C.“花气袭人知昼暖”﹣﹣温度升高,分子的热运动加剧D.“山顶有泉,煮米不成饭”﹣﹣山顶气压较低,泉水的沸点较高9.关于简单机械,下列说法不正确的是()A.啤酒瓶起子是一个省力杠杆,可以省距离B.滑轮组既可以省力又可以省功C.船桨是一个费力杠杆,手移动较小的距离,船桨就可以移动较大的距离D.动力臂越长的杠杆越省力10.中国语言丰富多彩,其中蕴含着许多物理知识,下列对应的物理知识不正确的是() A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.镜花水月﹣﹣平面镜成的像是虚像C.磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强D.站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小11.如图所示,当人只动前臂从此位置将茶杯继续向上端起过程中,下列说法中正确的是()A.前臂可视为省力杠杆,阻力臂变大B.前臂可视为省力杠杆,阻力臂变小C.前臂可视为费力杠杆,阻力臂变大D.前臂可视为费力杠杆,阻力臂变小二.填空题(共10小题)12.如图所示的装置中,两支笔构成了一个,可以轻松地举起很重的书,小指离支点越远,所用的力越 .13.列车上有出售食品的手推车(如图所示).若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是;当后轮遇到障碍物时,售货员向上提扶把,这时支点是,手推车可以视为杠杆.14.一辆搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受总重力G=1200N,独轮车的有关尺寸如图所示,它是一个杠杆.推车时,人手向上的力F应为 N.15.小明在剪一根较粗的铁丝时,怎么也剪不断,请你利用学过的杠杆知识帮小明想办法剪断这根铁丝,并说明这么做的道理: .16.龙舟比赛时用的桨伸入水中部分较长,它属于(填“省力”或“费力”)杠杆,船桨向后划水,船就向前运动,说明物体间;比赛过程中,若以龙舟为参照物,则运动员是 .17.某品牌胶棉拖把的主要结构如图所示,将棉头浸泡于水中吸水,再向后拉动“拉手”,使之绕O点转动,胶棉夹将棉头中多余水分挤出.(1)该拖把中的“拉手”属于简单机械中的(选填“省力”、“等臂”或“费力”). (2)使用这种拖把拖地时,若棉头水分含量太少,会导致棉头与地面的增大,易造成棉头损坏.18.如图所示,是两种不同的碗夹.若分别用它们把碗提起来,则前者相当于一个(选填“省力”或“费力”,下同)杠杆,后者相当于一个杠杆.19.水上运动深受人们喜爱,赛艇运动员比赛时用的桨伸入水中部分较长,它属于(填“省力”或“费力”)杠杆;船桨向后划水,船向前运动,说明物体间作用是的,停止划桨,船因具有而继续前进.20.端午节赛龙舟时,运动员一手支撑住桨柄,一手用力划桨,此时桨属于(选填“省力”或“费力”)杠杆;龙舟快速前进时,激起的“泡沫”会自动靠近船身,这是因为水流速大的地方 .21.如图所示是一个小鸟自动饮水玩具,只要这个玩具小鸟面前有水它就会不断点头饮水.这个玩具小鸟的工作原理是.若将小鸟的头部所受重力看做动力,尾部所受重力看做阻力,在小鸟工作到图示位置时,应满足的条件是 .三.解答题(共1小题)22.2015年4月25日尼泊尔发生里氏8.1级地震;如图所示,是搜救人员用杠杆将大石块撬开的情景,在只有图中器材的情况下,请你用所学知识帮他们提出一个更省力的方法,并说明理由.杠杆的应用参考答案与试题解析一.选择题(共11小题)1.简单机械与人类的生产活动息息相关,以下关于简单机械的说法中正确的是()A.指甲剪是省力机械B.定滑轮是省力机械C.滑轮组既省力,又省距离,还省功D.斜面的机械效率可以达到100%考点:杠杆的应用;定滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;功的原理.专题:简单机械;功、功率、机械效率.分析:(1)根据指甲剪的结构可判断其中杠杆的特点;(2)定滑轮的实质是等臂杠杆;(3)根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断;(4)机械效率永远小于1.解答:解:A、指甲剪由三条杠杆组成,其中既有省力杠杆也有费力杠杆,但其最终可以达到省力的目的,所以为省力机械,故A正确;B、定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力也不费力,故B错误;C、滑轮组可以省力,但费距离,且不可能省功,故C错误;D、使用任何机械都要做额外功,所以机械效率不可能达到100%,故D错误.故选A.点评:本题考查了我们对生活中简单机械的应用、功的原理等的理解,难度不大.2.使用下列简单机械,为了省力的是()A.龙舟比赛用的船桨B.拔钉子的羊角锤C.理发用的剪刀D.旗杆顶的定滑轮考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:对于简单机械来说,如果要求它省力,那么动力臂就一定要大于阻力臂.选项中所列都是生活中常见的简单机械,只有逐一分析它们力臂的大小,才能判断其是否省力,同时还要注意,机械的力臂有时会随着使用方式的不同而变化.解答:解:A、划龙舟用的船桨动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;B、羊角锤有较长的用力柄,动力臂长于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;C、理发剪刀一般刀口部分长于刀柄,阻力臂长于动力臂,属费力杠杆,故C不符合题意;D、旗杆顶的定滑轮,不能省力,但可以改变力的方向,故D不符合题意.故选B.点评:判断一种简单机械是否省力,主要看它的力臂的分配,同一种机械在使用方式不同时,它的省力情况也会发生变化.3.如图所示,用开瓶器在A处用力开启瓶盖,下列说法正确的是()A.B点为开瓶器的支点B.开瓶器受到的阻力方向为竖直向上C.使用开瓶器能省力D.使用开瓶器能省功考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析: A、杠杆绕着转动的点叫支点.B、阻碍杠杆运动的力为阻力.C、动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆.D、使用任何机械都不省功.解答:解:A、杠杆绕着转动的点叫支点,起瓶器绕C点转动,所以C点是支点;故A错误;B、阻力作用在B点,开瓶器受到的阻力方向为竖直向下的,故B错误;C、起瓶器开启瓶盖时,动力臂大于阻力臂,可看作是以C为支点的省力杠杆,故C正确.D、使用任何机械都不省功,因此使用开瓶器不能省功,故D错误.故选C.点评:本题的解题关键是通过观察实物,体会支点的位置,会分析力臂的长度变化.4.如图所示为多功能车用安全锤,以下关于安全锤的分析正确的是()A.安全锤上配备的螺丝起子在使用时相当于一个省力杠杆B.要使手电筒中的3个LED灯工作时互不影响,应将它们串联C.榔头的前端做的很尖锐是通过减小受力面积来减小压强D.利用吸磁杆的磁性可吸引所有金属考点:杠杆的应用;增大压强的方法及其应用;磁性、磁体、磁极;串联电路和并联电路的辨别.专题:其他综合题.分析: A、结合生活经验根据动力臂与阻力臂的大小关系判断其杠杆的类型;B、并联电路中的用电器互不影响;C、增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强.在受力面积一定时,增大压力来增大压强;D、磁性是指物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质.解答:解:A、安全锤上配备的螺丝起子在使用时,动力臂大于阻力臂,因此属于省力杠杆,故A正确;B、使手电筒中的3个LED灯工作时互不影响,它们应是并联,故B错误;C、榔头的前端做的很尖锐是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C错误;D、磁性是指物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质.因此利用吸磁杆的磁性不能吸引所有金属,故D错误.故选A.点评:平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力.5.如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,改变物体M悬挂点B的位置,当杠杆在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中,错误的是()A.每次倒入空桶的液体体积相同B.秤的刻度值向右越来越大C.悬点O适当右移,秤的量程会增大D.增大M的质量,秤的量程会增大考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2对各个选项注意分析即可.解答:解:A、在液体体积相同时,液体的密度越大,质量越大,因此只有每次倒入空桶的液体体积相同,才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小,从而判断液体密度的情况,故A正确;B、当A端的空桶内的液体密度越大时,根据杠杆平衡的条件可知,在M悬挂点处标出相应液体的密度值越大,故应将M向右移动,故B正确;C、悬点O适当右移,阻力臂减小,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2,可知秤的量程会减小,故C错误;D、增大M的质量,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2,秤的量程会增大,故D正确.故选C.点评:本题关键是正液体体积相同确运用杠杆的平衡条件,同时在处理方程的时候也要注意技巧.6.校工用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了()A.增大阻力臂,省力B.减小阻力臂,省力C.增大动力臂,方便D.减小动力臂,方便考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2,阻力和动力臂不变,动力随阻力臂的增大而增大.解答:解:在同样的情况下,往剪刀轴O靠近,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由F1L1=F2L2可知,动力会变小,因此可以省力.故选B.点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用,利用杠杆平衡条件分析问题,要抓住不变的量,根据变化的量进行分析解答.7.园艺师傅使用的如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的目的是为了()A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.减小动力臂,减小动力移动的距离C.增大动力臂,省力D.减小阻力臂,省力考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2,阻力和动力臂不变,动力随阻力臂的增大而增大.解答:解:在同样的情况下,往剪刀轴O靠近,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由F1L1=F2L2可知,动力会变小,因此可以省力.故选D.点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用,利用杠杆平衡条件分析问题,要抓住不变的量,根据变化的量进行分析解答.8.中华民族有着悠久的文明历史,我国劳动人民对自然现象进行观察和研究,留下了许多有名的谚语、俗语.下列是对有关相应物理本质的解释,其中不正确的是()A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.“潭清疑水浅”﹣﹣光发生了折射C.“花气袭人知昼暖”﹣﹣温度升高,分子的热运动加剧D.“山顶有泉,煮米不成饭”﹣﹣山顶气压较低,泉水的沸点较高考点:杠杆的应用;沸点及沸点与气压的关系;光的折射现象及其应用;分子的运动.专题:光的折射、光的色散;汽化和液化、升华和凝华;分子热运动、内能;简单机械.分析:本题综合了力学、热学、光学的相关知识,分别利用杠杆原理、分子热运动、分子热运动和光的折射知识分析.解答:解:A、当动力臂大于阻力臂时,杠杆是省力的,“四两拨千斤”正是应用了省力杠杆的原理,故A正确;B、当光从水底斜射入空气时发生折射,当人逆着折射光线看时,看到的是水底的虚像,比实际位置偏高,使人看到池底比实际的浅,故B正确;C、温度越高,花香分子运动的速度加快,扩散加快,人闻到花香,故C正确;D、由于大气压随高度的增加而减小,所以在山顶气压低,液体的沸点也低,所以水沸腾时温度低,不能把食物煮熟,故D错误.故选D.点评:该题考查了多个知识点,但都属于基础知识,难度不大.9.关于简单机械,下列说法不正确的是()A.啤酒瓶起子是一个省力杠杆,可以省距离B.滑轮组既可以省力又可以省功C.船桨是一个费力杠杆,手移动较小的距离,船桨就可以移动较大的距离D.动力臂越长的杠杆越省力考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:(1)杠杆的种类有三种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力.(2)根据功的原理省功的机械是不存在的;滑轮组可以改变力的大小,也可以改变力的方向,也可以既改变力的大小又改变力的方向.解答:解:A、啤酒瓶起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,但费距离,故A不正确;B、由功的原理可知,使用任何机械都不省功,滑轮组可以省力,但不能省功,故B不正确;C、船桨是一个费力杠杆,可以省距离,手移动较小的距离,船桨就可以移动较大的距离,故C正确;D、杠杆的省力情况取决于动力臂和阻力臂的大小关系,并不是动力臂越长越省力,故D不正确.故选ABD.点评:涉及到的简单机械的内容比较多,平日注意相关知识的积累,难度还是不大的.10.中国语言丰富多彩,其中蕴含着许多物理知识,下列对应的物理知识不正确的是()A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.镜花水月﹣﹣平面镜成的像是虚像C.磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强D.站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小考点:杠杆的应用;压力及重力与压力的区别;增大压强的方法及其应用;光的反射.专题:其他综合题.分析:解答此题需要先认真分析俗语中用到的物理知识,然后与所给的物理知识相对比.解答:解:A、当动力臂大于阻力臂时,杠杆是省力的,“四两拨千斤”正是应用了省力杠杆的原理,故A正确;B、花和月亮在水中形成像,属于平面镜成像,是光的反射形成的,所成像是虚像,故B正确;C、刀磨后变得锋利,是应用减小受力面积来增大压强的原理,故C正确;D、人无论站着还是躺着,对地面的压力都等于自身的重力,是不变的,但躺着受力面积增大了,对地面的压强减小,所以人感觉舒服,故D错误.故选D.点评:该题考查了杠杆、重力、压强等多个知识点,要求学生能够从现象的形成来确定对应的物理知识.11.如图所示,当人只动前臂从此位置将茶杯继续向上端起过程中,下列说法中正确的是()A.前臂可视为省力杠杆,阻力臂变大B.前臂可视为省力杠杆,阻力臂变小C.前臂可视为费力杠杆,阻力臂变大D.前臂可视为费力杠杆,阻力臂变小考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:解决此类题目关键是找到支点,然后判断是动力臂大还是阻力臂大,就可得出结论.解答:解:由图可知,以前臂为杠杆,肱二头肌收缩为动力,水杯的压力为阻力,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,当上抬时,阻力作用线到支点的垂直距离变短,阻力臂变小,故A、B、C错误,D正确.故选D.点评:这类题目,可由动力臂和阻力臂的长度大小比较来判断是省力杠杆还是费力杠杆,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆,当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆.二.填空题(共10小题)12.如图所示的装置中,两支笔构成了一个杠杆,可以轻松地举起很重的书,小指离支点越远,所用的力越小 .考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:杠杆是可以绕某一固定点转动的硬棒,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂分析解答.解答:解:杠杆是一根可以绕固定点转动的硬棒,由图可知,两支笔构成了一个杠杆;可以轻松地举起很重的书,当小指离支点越远,即动力臂增大,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1L1=F2L2,可知,所用的力越小.故答案为:杠杆;小.点评:本题考查了学生对杠杆的概念以及杠杆平衡条件的掌握,属于基础知识的考查,比较简单.13.列车上有出售食品的手推车(如图所示).若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为省力杠杆,支点是后轮;当后轮遇到障碍物时,售货员向上提扶把,这时支点是前轮,手推车可以视为省力杠杆.考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:(1)解决此题要知道杠杆的五要素是:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂;(2)由杠杆的平衡条件可知:当动力臂大于阻力臂时,较为省力.解答:解:(1)当前轮遇障碍物A时,售货员向下按扶把,这时动力臂大于阻力臂,则手推车可看成省力杠杆,支点是后轮;(2)当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是前轮,显然动力臂大于阻力臂,此时手推车可看成是省力杠杆.故答案为:省力;后轮;前轮;省力.点评:(1)解决此类问题要结合杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析解答;(2)杠杆类型根据动力臂和阻力臂的长短判断.14.一辆搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受总重力G=1200N,独轮车的有关尺寸如图所示,它是一个省力杠杆.推车时,人手向上的力F应为 360 N.考点:杠杆的应用;杠杆的平衡分析法及其应用.专题:简单机械.分析:结合图片和生活经验,先判断独轮车在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;再根据杠杆平衡原理计算人手向上的力的大小.解答:解:独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.根据杠杆平衡原理F1L1=F1L1得,FL1=GL2,F×1m=1200N×0.3mF=360N.故答案为:省力;360.点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用,正确理解杠杆平衡条件是解题的关键.15.小明在剪一根较粗的铁丝时,怎么也剪不断,请你利用学过的杠杆知识帮小明想办法剪断这根铁丝,并说明这么做的道理:在钳柄上套铁管;根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力 .考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:根据杠杆的平衡条件,相同条件下,动力臂越长越省力.解答:解:可以在钳柄上套铁管;根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,所以我们可以想办法增加动力臂的长度.故答案为:在钳柄上套铁管;根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力.点评:此题考查杠杆的应用,具有很强的现实性,便于激发学生的学习兴趣,符合新课程理念.此题答案不唯一,合理即可.16.龙舟比赛时用的桨伸入水中部分较长,它属于费力(填“省力”或“费力”)杠杆,船桨向后划水,船就向前运动,说明物体间力的作用是相互的;比赛过程中,若以龙舟为参照物,则运动员是静止的 .考点:杠杆的应用;运动和静止的相对性;力作用的相互性.专题:运动和力;简单机械.分析:(1)根据杠杆的力臂之间的关系,可判断船桨是属于哪种类型的杠杆;(2)物体间力的作用是相互的;(3)判断物体的运动与静止时,要看物体相对于参照物的位置是否发生改变.解答:解:龙舟比赛时用的桨伸入水中部分较长,它使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;船桨向后划水,船就向前运动,说明物体间力的作用是相互的;比赛过程中,若以龙舟为参照物,运动员的位置没有发生改变,所以是静止的.故答案为:费力;力的作用是相互的;静止的.点评:本题以龙舟赛为内容,考查了杠杆的应用,力的作用特点,运动与静止的判断等多个知识点,都是基础知识的应用.17.某品牌胶棉拖把的主要结构如图所示,将棉头浸泡于水中吸水,再向后拉动“拉手”,使之绕O点转动,胶棉夹将棉头中多余水分挤出.(1)该拖把中的“拉手”属于简单机械中的省力(选填“省力”、“等臂”或“费力”). (2)使用这种拖把拖地时,若棉头水分含量太少,会导致棉头与地面的摩擦增大,易造成棉头损坏.考点:杠杆的应用;增大或减小摩擦的方法.专题:简单机械.分析:(1)结合图片和生活经验,判断拉手在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;(2)增大摩擦的方法:增大接触面的粗糙程度、增大压力等.解答:解:(1)该拖把中的“拉手”的支点在O点,当手拉动拉手时,拉力是动力,动力作用点在拉手末端,胶棉夹对拉手的阻力作用点在中间位置,所以动力臂大于阻力臂,属于简单机械中的省力杠杆.(2)使用这种拖把拖地时,若棉头水分含量太少,会导致棉头与地面的摩擦增大,易造成棉头损坏.故答案为:(1)省力;(2)摩擦.点评:本题综合考察杠杆的应用、增大摩擦的方法,体现了物理知识和生活的密切联系,要在平时多观察、多思考.18.如图所示,是两种不同的碗夹.若分别用它们把碗提起来,则前者相当于一个费力(选填“省力”或“费力”,下同)杠杆,后者相当于一个省力杠杆.考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:结合图片和生活经验,首先判断碗夹在使用过程中,围绕转动的支点,根据支点的位置比较动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.解答:解:如图,在使用两种不同的碗夹时.图甲中,支点在顶端,动力臂小于阻力臂,相当于一个费力杠杆;图乙中,支点在底端,动力在上端,动力臂大于阻力臂,相当于一个省力杠杆.故答案为:费力;省力.。
2020年中考物理专题小测:简单机械作图
简单机械作图1.(2019·连云港)如图所示,O为杠杆的支点,杠杆上挂有重为G的物体,请画出使杠杆在图中位置静止时最小力F的示意图。
2.(2019·岳阳)请画出图中杠杆动力F的力臂L。
3.(2019·武威)(1)如图甲所示是羊角锤的示意图,请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F的示意图。
4.(2019·天水)请在图中画出使轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F的示意图。
5.(2019·自贡)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F l的示意图,并作出F2的力臂l2。
6.(2019·眉山)如图所示,用一根硬棒搬动一个石块,棒的上端A是动力的作用点,若要用最小的力搬动石块,请标出杠杆的支点O,并画出最小动力F的示意图。
7.(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。
8.(2019·威海)如图是一种活塞式抽水机的示意图。
其中手柄AOB是一个杠杆,杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动,请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂。
9. (2019·常州)杠杆OAB可绕O点自由转动,为使杠杆在如图所示位置保持平衡,请画出施加于A点的最小动力F(保留作图痕迹)10.(2019·盘锦)利用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子,在图中画出最省力的绳子绕法及重物所受重力的示意图。
11.(2019·昆明)请画出图中力F的力臂,并以“L”表示。
12.(2019·赤峰)工人沿台阶向上滚动圆柱形塑料桶如所示。
他在A点施加力F使塑料桶绕O点向上滚动,请画出F的力臂。
13.(2019·营口)图甲是生活中常用的一款指甲刀,其中AOB部分可视为杠杆,其简化示意图如图乙所示,使用时,指甲作用在A 点的力视为阻力。
(完整版)中考物理专项训练:杠杆中最小力的问题(含解析)
杠杆中最小力的问题一.选择题(共10小题)1.如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的A点上用竖直向下的力F1压硬棒,石头未能撬起,则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是()A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为F2所示的方向B.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为F2所示的方向C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向2.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须()A.沿F1方向施力B.沿F2方向施力C.沿F3方向施力D.都一样3.如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处施加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力()A.应沿MP方向B.应沿MQ方向C.应沿MN方向D.可沿任意方向4.如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是()A.在水平方向用力F1最小B.在竖直方向用力F2最小C.在跟OA连线垂直的方向F3最小D.在各个方向上用力一样大5.图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3 D.三个力都一样6.如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是()A.F1B.F2C.F3D.F47.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于()A.600NB.400NC.200ND.150N8.如图所示,在四个方向用力都能把石头慢慢撬起,其中所需力最小的是()A.F1B.F2C.F3D.F49.如图所示,手推车轮子的转向轴线OO′总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是()A.为了便于转向B.为了节省材料C.为了减小摩擦D.为了美观10.如图所示,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是()A.沿F1方向的力最小B.沿F2方向的力最小C.沿F3方向的力最小D.三个力的大小相等二.填空题(共2小题)11.如图所示是活塞式抽水机在工作,请根据图中阻力F2的示意图,在A点画出最小动力F1的示意图及阻力臂L2.12.如图所示,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为固定支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L.三.解答题(共10小题)13.如图所示在用羊角锤拔钉子时,若O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L.14.在西昌到成都的T8866次列车上,一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L.15.如图,在B端加一最小的力F B,使杠杆平衡,画出此力的方向,并画出F A的力臂.16.如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图,它使用时相当于两个杠杆,在图乙杠杆简化图中B、C两点确定支点.并用O标出,画出最小动力F1和阻力臂l2.17.如图所示,杠杆的N端挂一重物,在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡.试画出这个最小的动力F1、动力臂L1和杠杆受到的阻力F2.18.如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L.19.图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂l1.20.如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.21.如图所示,一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.22.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹).杠杆中最小力的问题参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的A点上用竖直向下的力F1压硬棒,石头未能撬起,则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是()A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为F2所示的方向B.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为F2所示的方向C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向考点:杠杆中最小力的问题;杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件.专题:作图题;推理法.分析:使用杠杆时,根据杠杆的平衡条件FL动=GL阻可得:F=,由此可知,阻力相同,阻力臂越短、动力臂越长,越省力,找出什么情况下动力臂最长、阻力臂最短,即最有效的方法.解答:解:如图,用硬棒撬大石头,把垫着的小石头移近大石头,这时阻力臂最短;沿F2的方向施加动力,动力臂为OA;沿F1的方向施加动力,动力臂为OB.由图可知沿F2的方向施加动力,动力臂最长.∵FL动=GL阻,∴F=,又∵撬同一块石头,阻力不变,∴把垫着的小石头移近大石头(阻力臂最短),且用力的方向改为F2所示的方向(动力臂最长)时最省力、最有效.故选A.点评:画出杠杆示意图,分析出何时动力臂最长、何时阻力臂最短是本题的关键.2.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须()A.沿F1方向施力B.沿F2方向施力C.沿F3方向施力D.都一样考点:杠杆中最小力的问题.专题:应用题;简单机械.分析:根据杠杆的平衡条件可知在动力臂和动力的乘积是一个定值时,力臂越长,作用力就越小,据此分析.解答:解:因为重物的重力和阻力臂一定,所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定值,则力臂越长,作用力就越小,所以在B点施加垂直于杠杆的力时,力臂为OB,此时力臂最长,即F2方向的力最小.故选B.点评:会根据杠杆平衡的条件分析作用在杠杆上最小的力.3.如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处施加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力()A.应沿MP方向B.应沿MQ方向C.应沿MN方向D.可沿任意方向考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.解答:解:根据图示可知,最长的动力臂为OM,所以沿垂直与OM的MQ方向最省力.故选B.点评:此题主要考查了杠杆中最小的力的问题,将所学的物理知识与生活实际联系在起来.4.如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是()A.在水平方向用力F1最小B.在竖直方向用力F2最小C.在跟OA连线垂直的方向F3最小D.在各个方向上用力一样大考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:已知点A是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行判断.解答:解:因为A为动力作用点,O为支点,故OA为最长的动力臂,因此在A点施力F,当F的方向与OA垂直时最省力,即跟OA连线垂直的方向F3最小.故选C.点评:此题主要考查了学生对杠杆平衡条件的应用,要使动力最小,则力臂应最长,找到动力作用点A到支点O的最长动力臂是解决问题的关键.5.图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3D.三个力都一样考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题:应用题;图析法.分析:本题主要考查两个知识点:(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长动力越小.据此分析判断.解答:解:分别从支点向三条作用线做垂线,分别作出三条作用线的力臂,从图可知,∵三个方向施力,F2的力臂L OA最长,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力臂越长动力越小,∴F2最小(最省力)故选B.点评:本题的解题关键是:(1)通过作图比较出力臂的长短;(2)由杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论.6.如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是()A.F1B.F2C.F3D.F4考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:支点为O,阻力和阻力臂不变,找出动力F1、F2、F3、F4的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最长的最省力,据此分析判断.解答:解:由图示可知,物体的重力是阻力,在图示位置平衡,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,力F2的力臂L ON最大,由杠杆平衡条件可知,F2最小,最省力;故选B.点评:使用杠杆时,如果阻力和阻力臂相等,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线,沿该方向施力动力臂最长)时,最省力.7.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于()A.600NB.400NC.200ND.150N考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题:计算题;应用题;图析法;简单机械.分析:求撬动石块所用的最小力,就必须确定出最大动力臂和最小阻力臂.该杠杆可以有两个支点:D点和B点.①D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂;②B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AC为动力臂,BC为阻力臂;显然第②种情况更省力,结合杠杆的平衡条件可求出答案.解答:解:①若以D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂,如图:②若以B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AB为动力臂,BC为阻力臂,如图:由图知,AD<AB,CD>BC,所以②更省力;如上图,以B为支点,动力臂AB=1.8m,阻力臂BC=BD﹣CD=0.6m﹣0.4m=0.2m,由杠杆的平衡条件:F1×AB=F2×BC,得:F1×1.8m=1800N×0.2m,∴F1=200N.故选C.点评:本题考查了学生杠杆平衡条件的掌握和运用,正确找出符合条件的支点和动力方向是解答题目的关键.8.如图所示,在四个方向用力都能把石头慢慢撬起,其中所需力最小的是()A.F1B.F2C.F3D.F4考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:求杠杆最小力的问题,已知点A是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可.解答:解:(1)当以B为支点时,动力F1与杆垂直,动力臂最大,动力最小;(2)当以D为支点时,动力F2与杆垂直,动力臂最大,动力最小;比较以上两种情况,第二种情况动力臂最长,最省力.故选B.点评:在解决杠杆平衡条件时,经常遇到求最小力的情况,解此类题的关键是找到对应的最长的力臂.9.如图所示,手推车轮子的转向轴线OO′总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是()A.为了便于转向B.为了节省材料C.为了减小摩擦D.为了美观考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:车轮在转动时,需要一个使其转动的力矩,而力矩等于力与力臂的乘积,当力矩一定时,力臂越大,力越小.解答:解:由于力矩一定时,力臂越大,力越小;手推车轮子的转向轴线OO′若是设计成通过轮子的转轴a,此时的力臂非常小,需要的力就要大.因此,手推车轮子的转向轴线OO′总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是为了便于转向.故A正确,BCD错误.故选A.点评:本题考查力矩平衡的应用,会应用力矩平衡解释生活现象,本题具有一定的难度.10.如图所示,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是()A.沿F1方向的力最小B.沿F2方向的力最小C.沿F3方向的力最小D.三个力的大小相等考点:杠杆中最小力的问题.专题:定性思想;图析法.分析:支点为O,阻力和阻力臂相同,找出动力F1、F2、F3的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最长的最省力,据此分析判断.解答:解:如图,三个方向施力,阻力和阻力臂相等,∵三个方向施力,F2的力臂L OA最长,∴F2最小(最省力)故选B.点评:使用杠杆时,如果阻力和阻力臂相等,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线,沿该方向施力动力臂最长)时,最省力.二.填空题(共2小题)11.如图所示是活塞式抽水机在工作,请根据图中阻力F2的示意图,在A点画出最小动力F1的示意图及阻力臂L2.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,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.而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题.解答:解:过O点作阻力F的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2;动力最小,即动力臂最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A 点,过A点作OA的垂线垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示.点评:根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的力最小,必须使该力的力臂最大,而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的力臂,过力的作用点作垂线就是最小的力.12.如图所示,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为固定支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:首先明确杠杆的相关要素,再考虑要想使力最小,就得使据此选择力作用的位置及方向,最后作图表示出来.解答:解:图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,就应该让力F作用在A点,方向向左上方,此时力臂最大,然后由O点向力F的作用线做垂线,这就是最大的力臂L.如图所示:点评:在杠杆的作图中,首先要认清杠杆的相关要素,其次再根据怎样得到最大的力臂,才能找到最小的力的位置与方向.三.解答题(共10小题)13.如图所示在用羊角锤拔钉子时,若O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,由此画图.解答:解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点O与作用点A的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.如图所示:点评:求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.14.在西昌到成都的T8866次列车上,一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:要解决此题需要掌握力臂的画法:支点到力的作用线的距离.同时要掌握杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.根据杠杆的平衡条件,力臂越长越省力.所以要找最小的力,应该首先确定最长的力臂.解答:解:由题意知,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把时,将以A为支点.所以从E到A点的距离为最长的力臂,然后做力臂的垂线,即为最小的力,如图所示:故答案为:如图所示.点评:此题通过日常生活中的常见问题,考查了杠杆平衡条件中最小力的确定.其中支点到作用点的距离即为最长的力臂.此题将所学的知识与实际生活相联系,很具有实际意义.15.如图,在B端加一最小的力F B,使杠杆平衡,画出此力的方向,并画出F A的力臂.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,知阻力×阻力臂是定值时,当支点到力的作用点是力臂时,力臂最大,即OB是力臂时,动力是最小的.力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离.解答:解:由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,支点O与B的连线是最大动力臂,力与OB垂直时最小.反向延长拉力的作用线,然后过支点O作力的作用线的垂线段,用L表示,如图所示:点评:本题考查了最小力和力臂的画法.最小力的求法是利用了杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.16.如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图,它使用时相当于两个杠杆,在图乙杠杆简化图中B、C两点确定支点.并用O标出,画出最小动力F1和阻力臂l2.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:一根硬棒绕着固定点转动,这根据硬棒就叫杠杆,固定点就是支点;由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点C即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.解答:解:由甲图可知,杠杆ABC绕点B转动,所以B点为此杠杆的支点;力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点C的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力;由支点作阻力作用线的垂线,垂线段长就是阻力臂.如图所示:.点评:本题考查力臂画法和最小力的问题,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.17.如图所示,杠杆的N端挂一重物,在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡.试画出这个最小的动力F1、动力臂L1和杠杆受到的阻力F2.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:力臂是指从支点向力的作用线作垂线,垂线段即为力臂.根据公式F1L1=F2L2可以知道,力和力臂成反比,要想力最小,必须力臂最长,即作用在M 点时力F1最小,力的方向向右下方.解答:解:由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力,方向竖直向下,由支点向阻力作用线引垂线即为阻力臂;OM为动力臂时,动力臂最长,力最小,过M点作出最小动力,方向向右下方,如图所示:点评:画力臂的方法是:找到点,找到线(力的作用线),由点向线作垂线即可.我们还可以用口诀来记:一找点(支点),二作线(力的作用线),点向线作垂线.18.如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力,首先确定出最长的力臂,然后画出的示意图;由支点到力的作用点的距离是最长的力臂.解答:解:连接OA,则OA是最长的力臂,做OA的垂线,物体对杠杆的力使杠杆向时逆针方向转动,所以F应使其向顺时针方向转动,如图所示:点评:此题考查了有关力臂的画法和最小力的示意图的画法,要画出最小的力,关键是确定最长的力臂,即从支点到作用点的距离.19.图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂l1.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,由此画图.解答:解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.如图所示:.点评:求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.20.如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆平衡的条件知,当阻力与阻力的力臂的积为定值时,动力臂最大时,动力是最小的,此时的动力臂是支点到动力的作用点的距离.解答:解:根据杠杆的平衡条件,动力F1最小时,其力臂最长,即从支点到动力作用点的距离OA最长;在A点做力臂OA的垂线,方向向上,即为最小动力F1,OA的长度即为该力的力臂,如图所示:.点评:力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则;找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则.明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来.21.如图所示,一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.考点:杠杆中最小力的问题;重力示意图.专题:重力、弹力、摩擦力;简单机械.分析:(1)物体的重力竖直向下,重心在物体的几何中心;(2)要使杠杆使用最省力,应使其力臂最长.解答:解:物体的重心在其中心处,重力方向竖直向下;要使力最小应使力臂最长,图中以OA长为力臂是最长的力臂,从A点做OA垂线,方向向上即为作用在A点的最小力,如图所示:.点评:本题是有关重力示意图的画法及杠杆平衡力的应用,有关杠杆的最小力问题是难点,关键能够确定出最长的力臂,通常把支点到力的作用点距离当成力臂是最长的力臂.22.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹).考点:杠杆中最小力的问题;力的示意图.专题:作图题.分析:要解决此题,首先要掌握杠杆的平衡条件,根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力.所以需要找出杠杆的最长力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.解答:解:根据此杠杆的形状,从O点到此杠杆的最右端距离最大,这是最长的力臂.所以力作用在杠杆的最右端,根据力臂的概念确定力的方向.故答案为:点评:此题主要考查了杠杆最小力的画法.解决此类题目的关键是找出最长的力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.。
2020届中考物理一轮复习考点:杠杆最小动力问题
杠杆最小动力问题考点一:最小动力作图1.如图所示,是一个电热水壶的简易图,在图中画出它所受重力的示意图(B为重心);用力作用在壶盖上A点时,可将壶盖打开,请在A点画出所需最小动力F的示意图(O为支点).2.如图是我们经常使用的起子。
请在图中画出作用在A点最小的力F及其力臂l。
3.如图甲是环保垃圾桶,环卫工人在B点用力使其静止,图乙为其简化示意图。
若将垃圾桶看成一个杠杆,A为支点,O点为垃圾桶重心。
请在图乙中画出:(1)作用在B点的最小动力F1的示意图及F1的力臂L1。
(2)垃圾桶所受重力的示意图。
4.地面上有一个大木箱,小明想把它向右推到,画出最省力的推力方向,并画出力臂。
5.列车上有出售食品的手推车,如图所示。
若货物均匀摆在车内,当后轮遇到障碍物A时,售货员要想办法越过它,请在图中画出此时售货员使用的最小力的示意图。
6.用独轮车搬运砖头(如图),把砖头放在车箱A区域,抬起车把时更省力.请在图中作出抬起车把时最小力的示意图.考点二:杠杆最小动力方向的判定1.O为杠杆的支点,A点挂一重物,为使杠杆在水平位置平衡,若在B点施加一个力并使该力最小,该力应沿()A.BM方向B.BN方向C.BP方向D.BQ方向2.在电视剧《三国》中,有这样一个情景:一群士兵用力拉动一个杠杆,会将石块抛向敌方阵营。
它是一个________杠杆。
要把石块抛出去,图中作用在A点的力沿 ______方向最小(填a、b或c)。
3.在抢险救灾工作中。
救援人员使用橇棒把滚落在公路上的石块1橇离开公路,如图所示若救援人员要选择一种最省力的撬石头方法,则在橇棒应该选择______选填“A”,“B”或“C”)为支点;救援人员在撬棒D点沿_______方向(选填“DN”或“DM”)来撬起石块1。
4.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。
铡刀刃很薄可以增大________。
切甘蔗时,甘蔗放在______(选填"a”成“b")点更易被切断,手沿_______(选填“F1”或“F2”)方向用力可以更省力。
初三物理杠杆练习题答案
初三物理杠杆练习题答案杠杆是物理学中的重要概念,它在力学中有着广泛的应用。
初三学生在学习杠杆时,往往会遇到一些练习题,通过解答这些练习题可以加深对杠杆原理的理解。
本文将为大家提供一些常见的初三物理杠杆练习题的答案。
1. 题目:如图所示,杠杆AB以A点为支点,A点到B点的距离为2m,AB两端分别放置质量分别为10kg和20kg的物体,求杠杆处于平衡时的支点A到物体20kg的距离。
答案:根据杠杆原理,杠杆处于平衡时,左力臂乘以左力矩等于右力臂乘以右力矩。
设杠杆处于平衡时,A点到物体20kg的距离为x米,则左力臂为2 - x米,左力矩为10 * (2 - x) = 20 * x。
解方程可得x =1.33米,即支点A到物体20kg的距离为1.33米。
2. 题目:如图所示,杠杆AB以A点为支点,A点到B点的距离为3m,杠杆平衡时,杠杆上物体的总质量为30kg,求物体A和物体B的质量分别是多少。
答案:根据杠杆原理,杠杆平衡时,左力臂乘以左力矩等于右力臂乘以右力矩。
设物体A的质量为x kg,物体B的质量为(30 - x) kg,则左力臂为3 - x米,右力臂为x米。
根据杠杆原理得到方程 (3 - x) * x = (30 - x) * x。
解方程可得x = 15kg,即物体A的质量为15kg,物体B的质量为15kg。
3. 题目:如图所示,杠杆AB以A点为支点,A点到B点的距离为4m,杠杆平衡时,在A点施力F可以使物体B保持在水平位置。
已知物体A的质量为10kg,物体B的质量为20kg,求力F的大小。
答案:根据杠杆原理,力F的大小等于物体A产生的力矩除以物体B产生的力矩的比值,并且该比值等于物体B的重力除以物体A的重力。
假设力F的大小为P牛顿,则物体A产生的力矩为 10 * 9.8 * 4 = 392P,物体B产生的力矩为 20 * 9.8 * 4 = 784。
根据杠杆原理得到方程392P / 784 = 20 / 10,解方程可得P = 10牛顿,即力F的大小为10牛顿。
中考物理总复习《杠杆》专项训练题(附含有答案)
中考物理总复习《杠杆》专项训练题(附含有答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.图所示,下列使用中的工具,可认为是费力杠杆的是()A.核桃夹B.瓶盖起子C.螺丝刀D.食品夹2.图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景,简化装置如图2所示,则下列杠杆中与之同类的是()A.夹起食物的筷子B.拔钉子的羊角锤C.托盘天平D.钓鱼竿3.下列说法中正确的是()A.用平面镜整理仪表时,若人远离平面镜,人的像变小B.用筷子夹食物时,筷子是费力杠杆C.排球被垫起上升的过程中,其重力势能转化为动能D.菜刀磨得锋利更容易切割食物,是因为增大了压力4.五一国际劳动节,学校开展“我劳动我光荣”主题活动,如图是军军同学拖地时使胶棉吸水拖把,关于“吸水拖把”所涉及的物理知识,下列说法中错误的是()A .胶棉上有条纹——为了减小摩擦力B .挤压胶棉形变——力能改变物体的形状C .拉动拉手脱水——拉杆AC 是省力杠杆D .使用拖把拖地——利用滑动摩擦5.如图所示,小明将梨子和苹果分别放在轻杆的两侧,轻杆顺时针转起来( )A .可以确定苹果的质量大于梨子的质量B .将梨子向右移动适当的位置杠杆可以在水平位置平衡C .对苹果施加一个竖直向上的力杠杆可以在水平位置平衡,此时支点受到的压力大小不变D .将苹果和梨子的位置对调,若杆逆时针转动就能比较苹果和梨子的质量大小6.一均匀木板AB ,B 端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,恰好使木板水平放置,如图所示,现在水平力F 将C 由A 向B 匀速推动过程中,推力F 将( )A .大小不变B .逐渐增大C .先增大后减小D .先减小后增大7.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。
则( )A .F F >乙甲,因为甲方法的动力臂长B .F F <甲乙,因为乙方法的阻力臂长C .F F >乙甲,因为乙方法时阻力臂短D .F F =乙甲,因为动力臂都是阻力臂的2倍8.如图所示,为小明用杠杆自制的简易密度秤。
杠杆上的“最小力”的问题
顶兴学校九年级四班物理考试资料(卷)杠杆常见题型复习及练习【三】六、杠杆上的“最小力”的问题思路:求作最小动力问题,就是转化为找最长力臂问题。
找最长力臂,一般分以下情况:总结、为了使动力臂最长,施加的动力必须具备两个条件:⑴动力的作用点在杠杆上距支点最远处;⑵动力方向应垂直于支点和动力作用点的连线。
方法如下:(1)在动力的作用点明确的情况下,就是以支点到力的作用点的连线作为力臂,这个力臂最长,过力的作用点作力臂的垂线,正确确定力的方向从而作出最小的力;(2)在动力作用点未明确规定时,首先应找出距支点最远的点作为动力作用点,然后再按(1)的步骤完成;一.明确作用点1 如图所示,在A点作出使杠杆平衡的最小力的示意图。
2 如图所示,在弯曲杠杆A端吊一重物G,要想在B端加一最小的力F,使AO(O为支点)保持水平平衡,试画出此力的方向和力臂。
3 如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点。
请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。
【提示:根据杠杆平衡条件,在阻力、阻力臂一定的情况下,为使动力最小,关键是找到“最长的动力臂”,而这三道题目动力作用点已明确,连接支点和动力作用点,这就是最长的动力臂,再作出“最长动力臂”的垂线即“最小动力”。
但要注意力的方向,必须遵守原则:动力和阻力使杠杆向相反的方向转动】二、动力作用点未明确例;画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
分析:本题最常见的错误答案是把A点看作动力的作用点。
思维的误区就在于作用在杠杠上的两个力必须分居在支点两侧。
根据满足最小力的条件可知:在杠杆上离支点O最远的点是点B,因次OB才是最长的动力臂。
最小力的作用线与OB垂直,已知阻力使杠杆作顺时针转动,则现在施加的动力应使杠杆作逆时针转动,应指向右上方。
练习;如图所示,王师傅想用最省力的方法把—个油桶推上台阶,请在图中画出这个力的示意图。
三、支点未定例、如下图所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端A是动力作用点。
初二物理解题技巧【杠杆之寻找最小力】解析版
【在杠杆上找到最小的动力】
步骤
1.找到支点O
2.找到动力作用点A(可以通过题目得知,或者找到离支点最远的
点)
3.连接O和A,得到最长的力臂
4.从A出发,画一条垂线,再确定方向。
例题
1.如图所示,试画出作用在杠杆A端使杠杆在图示位置平衡的最小
动力的示意图并画出该力的力臂
2.如图所示,为了让杠杆静止在图中位置,请画出在A点所施加的
最小动力F及其力臂L.
3.如图所示,在课桌的边缘C点用最小的力F把桌腿B抬离地面,
请在C点画出这个力的示意图,并标出它的力臂L
4.如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O为支点,A处挂一重为100N
的物体,为保证杠杆在水平方向平衡,在中点B处沿_________
(填F或或)方向施加一个最小的力为_________N.
5.如图所示,小明用羊角锤拔铁钉,请画出在A点施加最小动力F
的示意图及其力臂L.
6.如图所示,曲杆在图示位置平衡(曲杆AOBC自重不计),O为支
点,M为重物,AO=45cm,OB=40cm,BC=30cm,试作出作用在杠杆上使杠杆平衡的最小动力F.
7.
8.
9.。
杠杆中最小力问题解析
杠杆中最小力问题解析靖江市第三中学鞠新楠古希腊学者阿基米德总结出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.据此,他说出了“只要给我一个支点,我就可以移动地球”的豪言壮语.地球的质量大约是6×1024kg,人产生的推力约为588N,我们设想要撬起地球这个庞然大物,又找到了合适的支点,根据杠杆平衡条件,所用动力臂与阻力臂的比值为1023:1,当然要找到这样长的杠杆确实非常困难,但这个想象中的实验包含了科学家对物理知识的深刻理解:只要动力臂与阻力臂的比值足够大,动力与阻力之比也就足够的小,这样使用杠杆也就最省力.实际应用中,遇到这类最小力问题该如何处理呢?例1在轻质杠杆上的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1-甲所示的位置. 试画出这个力的示意图和力臂.解析:在C点施加的可以使杠杆平衡的力有很多(如图1-乙),但这些力的力臂不同,使杠杆平衡所用力的大小不一样。
题中支点O、阻力F A=G及阻力臂OA一定,只有当动力臂最大时,动力才最小,因此问题就转化为找最长的动力臂。
利用直角三角形中斜边的长度总大于直角边,图中所有力臂中最长的力臂应为OC.再结合力的作用效果就可作出对应的力F(如图1-丙).总结:支点明确,过已知点作最小力,只要连接支点和力的作用点,将此线段作为力臂,力臂就最长,以此线段为力臂所作力就最小。
【变式训练】在图2、图3中,作出过C点的最小力使杠杆在图示位置平衡。
解析:要注意的是,应用上述规律作图时应考虑力的作用效果要与已知力的转动效果相反,如图2中,力F使杠杆逆时针转动,图3中力F必须使杠杆顺时针转动。
例2如图4:一宽为30厘米高为40厘米的长方体重为10牛,要使D点稍微地离开地面,所施加的最小力为多少?标出力的方向.解析:要使D稍微的离开地面,C(O)是支点,阻力的作用点在E,阻力臂是15cm,动力臂的最大值应是对角线的长度,即物体上离支点最远的点和支点连线作为力臂,所作力F 最小。
杠杆最小力问题
杠杆最小力问题(总1页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除杠杆—最小力问题例:如图是一个弯曲的杠杆,O是支点,在A处挂一重物G=10N,AO=BC=4cm,OB=3cm,在杠杆上加一个力F使杠杆平衡,若使F力最小,画出该力,及力F的最小值是()A.8NB.10NC.5ND.13N总结归纳画最小力的方法?1,找离支点最远的点2,连接支点与最远的点(最大的力臂)3,过最远点作垂直于连线的力,并且注意力的方向巩固练习1、在图中,画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留徽图痕迹)。
2、为使图l0中所示的杠杆保持静止,在A 点作用了一个力F,力的方向不同,则大小也不同。
请画出当力最小时,F的示意图3、小华在动物园参观时,看到了如图8所示的场景,为使小熊猫不致与石头相撞而受伤害,请你在杠杆AOB上作出使杠杆AOB在图所示位置静止时的最小力的示意图,图中O为旋转点。
4、如图12-18所示,O为杠杆AC的支点,在O处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1:,并标出F1的方向。
5、画出使杠杆AB在图12-40所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
16、如图12-41所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端A是动力作用点.(1)在图上标出:当动力方向向上时,杠杆的支点a当动力方向向下时,杠杆的支点b;(2)在图上画出撬动石块动力F为最小时的方向.7、一圆柱形铁桶放在水平地面上,欲使其C点稍稍抬离地面,则在B处施加一最小动力,该怎样作出(提示:D点是支点,B点是动力作用点)8、如图所示,杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L1为F1的力臂。
请在图中作出F2的力臂L2及力F1。
9、如图是使用道钉撬的示意图,请在图中画出最省力的力的示意图,并作出相应的力臂。
10、如图所示,唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中画出这个力的示意图.L1F2OB图12-18 图12-40图12-4111、列车上有出售食品的手推车,如左下图所示。
中考物理 知识点全突破系列 专题 杠杆中最小力的问题含解析
杠杆中最小力的问题姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、作图题1.以下图,若在课桌的C点使劲能够把桌腿B抬离地面,在抬起时另一桌腿A没有滑动,请在图中画出最小的动力F。
2.如图杠杆B点挂一重物G,要使杠杆在图示地点均衡,画出最小力的表示图和力臂3.依据要求达成作图.(1)物体M在杠杆AOBC作用下如图地点静止,试在C点作出使杠杆在如图地点均衡时的最小力F1(O为支点)(2)在图顶用笔划线取代绳索,将两个滑轮连成滑轮组,要求人往下拉绳使重物升起(3)请在下列图的两个虚线框内,选填“电源”和“电流表”的符号连入电路,并知足当开关都闭合时两灯构成并联电路,并标上电流表的正负接线柱。
4.以下图,轻质杠杆OA能绕O点转动,请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持均衡的最小的力F的表示图(要求保存作图印迹)。
5.如图,用螺丝刀撬图钉,画出在A点所加最小力F1的表示图和阻力F2的力臂l2。
6.以下图,在“研究杠杆均衡条件”实验中,用带有等间隔刻度的杠杆进行实验,实验前已调杠杆水平均衡,在A点施加竖直向上的力,为使杠杆恢复水平均衡,请画出在B点施加的最小力F的表示图及其力臂L。
(标出F大小)7.以下图,轻质杠杆AB可绕O点在竖直平面内旋转,请在图中画出物体M所受重力G和使杠杆保持均衡的最小力F的表示图。
时髦。
以下图是使用自拍杆协助手机进行自拍时的表示图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O 点是支点。
请在图中画出:⑴施加在A点最小的动力F1;⑵力F2的力臂L2。
9.以下图,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物G,在杠杆上施加最小动力F,使杠杆在图示地点均衡,请你在图中画出这个力的表示图。
10.以下图,曲杆ABC自重不计,O为支点,要使曲杆在图示地点均衡,请作出物体所受重力的表示图和施加在C点最小力F的表示图。
11.如图甲是教室里的学生座椅,乙图是它的侧面图,要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动,请在图乙中画出;①F的力臂②F的表示图12.以下图,在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面,在抬起时桌腿A没有滑动,请在C点画出这个力的表示图,并标出它的力臂L。
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杠杆中最小力的问题一.选择题(共10小题)1.如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的A点上用竖直向下的力F1压硬棒,石头未能撬起,则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是()A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为F2所示的方向B.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为F2所示的方向C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向2.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须()A.沿F1方向施力B.沿F2方向施力C.沿F3方向施力D.都一样3.如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处施加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力()A.应沿MP方向B.应沿MQ方向C.应沿MN方向D.可沿任意方向4.如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是()A.在水平方向用力F1最小B.在竖直方向用力F2最小C.在跟OA连线垂直的方向F3最小D.在各个方向上用力一样大5.图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3 D.三个力都一样6.如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是()A.F1B.F2C.F3D.F47.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于()A.600NB.400NC.200ND.150N8.如图所示,在四个方向用力都能把石头慢慢撬起,其中所需力最小的是()A.F1B.F2C.F3D.F49.如图所示,手推车轮子的转向轴线OO′总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是()A.为了便于转向B.为了节省材料C.为了减小摩擦D.为了美观10.如图所示,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是()A.沿F1方向的力最小B.沿F2方向的力最小C.沿F3方向的力最小D.三个力的大小相等二.填空题(共2小题)11.如图所示是活塞式抽水机在工作,请根据图中阻力F2的示意图,在A点画出最小动力F1的示意图及阻力臂L2.12.如图所示,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为固定支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L.三.解答题(共10小题)13.如图所示在用羊角锤拔钉子时,若O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L.14.在西昌到成都的T8866次列车上,一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L.15.如图,在B端加一最小的力F B,使杠杆平衡,画出此力的方向,并画出F A的力臂.16.如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图,它使用时相当于两个杠杆,在图乙杠杆简化图中B、C两点确定支点.并用O标出,画出最小动力F1和阻力臂l2.17.如图所示,杠杆的N端挂一重物,在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡.试画出这个最小的动力F1、动力臂L1和杠杆受到的阻力F2.18.如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L.19.图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂l1.20.如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.21.如图所示,一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.22.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹).杠杆中最小力的问题参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.如图所示,用一根硬棒撬一块大石头,当在硬棒的A点上用竖直向下的力F1压硬棒,石头未能撬起,则在力的大小不变的情况下,下列措施中最有效地把石头撬起来的是()A.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向改为F2所示的方向B.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向改为F2所示的方向C.把垫着的小石头移远大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向D.把垫着的小石头移近大石头,且用力的方向仍为竖直向下,即F1所示方向考点:杠杆中最小力的问题;杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件.专题:作图题;推理法.分析:使用杠杆时,根据杠杆的平衡条件FL动=GL阻可得:F=,由此可知,阻力相同,阻力臂越短、动力臂越长,越省力,找出什么情况下动力臂最长、阻力臂最短,即最有效的方法.解答:解:如图,用硬棒撬大石头,把垫着的小石头移近大石头,这时阻力臂最短;沿F2的方向施加动力,动力臂为OA;沿F1的方向施加动力,动力臂为OB.由图可知沿F2的方向施加动力,动力臂最长.∵FL动=GL阻,∴F=,又∵撬同一块石头,阻力不变,∴把垫着的小石头移近大石头(阻力臂最短),且用力的方向改为F2所示的方向(动力臂最长)时最省力、最有效.故选A.点评:画出杠杆示意图,分析出何时动力臂最长、何时阻力臂最短是本题的关键.2.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须()A.沿F1方向施力B.沿F2方向施力C.沿F3方向施力D.都一样考点:杠杆中最小力的问题.专题:应用题;简单机械.分析:根据杠杆的平衡条件可知在动力臂和动力的乘积是一个定值时,力臂越长,作用力就越小,据此分析.解答:解:因为重物的重力和阻力臂一定,所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定值,则力臂越长,作用力就越小,所以在B点施加垂直于杠杆的力时,力臂为OB,此时力臂最长,即F2方向的力最小.故选B.点评:会根据杠杆平衡的条件分析作用在杠杆上最小的力.3.如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处施加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力()A.应沿MP方向B.应沿MQ方向C.应沿MN方向D.可沿任意方向考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.解答:解:根据图示可知,最长的动力臂为OM,所以沿垂直与OM的MQ方向最省力.故选B.点评:此题主要考查了杠杆中最小的力的问题,将所学的物理知识与生活实际联系在起来.4.如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是()A.在水平方向用力F1最小B.在竖直方向用力F2最小C.在跟OA连线垂直的方向F3最小D.在各个方向上用力一样大考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:已知点A是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行判断.解答:解:因为A为动力作用点,O为支点,故OA为最长的动力臂,因此在A点施力F,当F的方向与OA垂直时最省力,即跟OA连线垂直的方向F3最小.故选C.点评:此题主要考查了学生对杠杆平衡条件的应用,要使动力最小,则力臂应最长,找到动力作用点A到支点O的最长动力臂是解决问题的关键.5.图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3D.三个力都一样考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题:应用题;图析法.分析:本题主要考查两个知识点:(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长动力越小.据此分析判断.解答:解:分别从支点向三条作用线做垂线,分别作出三条作用线的力臂,从图可知,∵三个方向施力,F2的力臂L OA最长,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力臂越长动力越小,∴F2最小(最省力)故选B.点评:本题的解题关键是:(1)通过作图比较出力臂的长短;(2)由杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论.6.如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是()A.F1B.F2C.F3D.F4考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:支点为O,阻力和阻力臂不变,找出动力F1、F2、F3、F4的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最长的最省力,据此分析判断.解答:解:由图示可知,物体的重力是阻力,在图示位置平衡,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,力F2的力臂L ON最大,由杠杆平衡条件可知,F2最小,最省力;故选B.点评:使用杠杆时,如果阻力和阻力臂相等,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线,沿该方向施力动力臂最长)时,最省力.7.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于()A.600NB.400NC.200ND.150N考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题:计算题;应用题;图析法;简单机械.分析:求撬动石块所用的最小力,就必须确定出最大动力臂和最小阻力臂.该杠杆可以有两个支点:D点和B点.①D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂;②B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AC为动力臂,BC为阻力臂;显然第②种情况更省力,结合杠杆的平衡条件可求出答案.解答:解:①若以D点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时AD为动力臂,CD为阻力臂,如图:②若以B点为支点,则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时AB为动力臂,BC为阻力臂,如图:由图知,AD<AB,CD>BC,所以②更省力;如上图,以B为支点,动力臂AB=1.8m,阻力臂BC=BD﹣CD=0.6m﹣0.4m=0.2m,由杠杆的平衡条件:F1×AB=F2×BC,得:F1×1.8m=1800N×0.2m,∴F1=200N.故选C.点评:本题考查了学生杠杆平衡条件的掌握和运用,正确找出符合条件的支点和动力方向是解答题目的关键.8.如图所示,在四个方向用力都能把石头慢慢撬起,其中所需力最小的是()A.F1B.F2C.F3D.F4考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:求杠杆最小力的问题,已知点A是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可.解答:解:(1)当以B为支点时,动力F1与杆垂直,动力臂最大,动力最小;(2)当以D为支点时,动力F2与杆垂直,动力臂最大,动力最小;比较以上两种情况,第二种情况动力臂最长,最省力.故选B.点评:在解决杠杆平衡条件时,经常遇到求最小力的情况,解此类题的关键是找到对应的最长的力臂.9.如图所示,手推车轮子的转向轴线OO′总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是()A.为了便于转向B.为了节省材料C.为了减小摩擦D.为了美观考点:杠杆中最小力的问题.专题:简单机械.分析:车轮在转动时,需要一个使其转动的力矩,而力矩等于力与力臂的乘积,当力矩一定时,力臂越大,力越小.解答:解:由于力矩一定时,力臂越大,力越小;手推车轮子的转向轴线OO′若是设计成通过轮子的转轴a,此时的力臂非常小,需要的力就要大.因此,手推车轮子的转向轴线OO′总是设计成不通过轮子的转轴a,其理由是为了便于转向.故A正确,BCD错误.故选A.点评:本题考查力矩平衡的应用,会应用力矩平衡解释生活现象,本题具有一定的难度.10.如图所示,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是()A.沿F1方向的力最小B.沿F2方向的力最小C.沿F3方向的力最小D.三个力的大小相等考点:杠杆中最小力的问题.专题:定性思想;图析法.分析:支点为O,阻力和阻力臂相同,找出动力F1、F2、F3的力臂,根据杠杆的平衡条件,动力臂最长的最省力,据此分析判断.解答:解:如图,三个方向施力,阻力和阻力臂相等,∵三个方向施力,F2的力臂L OA最长,∴F2最小(最省力)故选B.点评:使用杠杆时,如果阻力和阻力臂相等,当动力臂最长(连接支点和动力作用点,并做连线的垂线,沿该方向施力动力臂最长)时,最省力.二.填空题(共2小题)11.如图所示是活塞式抽水机在工作,请根据图中阻力F2的示意图,在A点画出最小动力F1的示意图及阻力臂L2.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,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.而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题.解答:解:过O点作阻力F的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2;动力最小,即动力臂最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A 点,过A点作OA的垂线垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示.点评:根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的力最小,必须使该力的力臂最大,而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的力臂,过力的作用点作垂线就是最小的力.12.如图所示,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为固定支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:首先明确杠杆的相关要素,再考虑要想使力最小,就得使据此选择力作用的位置及方向,最后作图表示出来.解答:解:图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,就应该让力F作用在A点,方向向左上方,此时力臂最大,然后由O点向力F的作用线做垂线,这就是最大的力臂L.如图所示:点评:在杠杆的作图中,首先要认清杠杆的相关要素,其次再根据怎样得到最大的力臂,才能找到最小的力的位置与方向.三.解答题(共10小题)13.如图所示在用羊角锤拔钉子时,若O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,由此画图.解答:解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点O与作用点A的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.如图所示:点评:求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.14.在西昌到成都的T8866次列车上,一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:要解决此题需要掌握力臂的画法:支点到力的作用线的距离.同时要掌握杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.根据杠杆的平衡条件,力臂越长越省力.所以要找最小的力,应该首先确定最长的力臂.解答:解:由题意知,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把时,将以A为支点.所以从E到A点的距离为最长的力臂,然后做力臂的垂线,即为最小的力,如图所示:故答案为:如图所示.点评:此题通过日常生活中的常见问题,考查了杠杆平衡条件中最小力的确定.其中支点到作用点的距离即为最长的力臂.此题将所学的知识与实际生活相联系,很具有实际意义.15.如图,在B端加一最小的力F B,使杠杆平衡,画出此力的方向,并画出F A的力臂.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,知阻力×阻力臂是定值时,当支点到力的作用点是力臂时,力臂最大,即OB是力臂时,动力是最小的.力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离.解答:解:由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,支点O与B的连线是最大动力臂,力与OB垂直时最小.反向延长拉力的作用线,然后过支点O作力的作用线的垂线段,用L表示,如图所示:点评:本题考查了最小力和力臂的画法.最小力的求法是利用了杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.16.如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图,它使用时相当于两个杠杆,在图乙杠杆简化图中B、C两点确定支点.并用O标出,画出最小动力F1和阻力臂l2.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:一根硬棒绕着固定点转动,这根据硬棒就叫杠杆,固定点就是支点;由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点C即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小.解答:解:由甲图可知,杠杆ABC绕点B转动,所以B点为此杠杆的支点;力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点C的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力;由支点作阻力作用线的垂线,垂线段长就是阻力臂.如图所示:.点评:本题考查力臂画法和最小力的问题,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.17.如图所示,杠杆的N端挂一重物,在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡.试画出这个最小的动力F1、动力臂L1和杠杆受到的阻力F2.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:力臂是指从支点向力的作用线作垂线,垂线段即为力臂.根据公式F1L1=F2L2可以知道,力和力臂成反比,要想力最小,必须力臂最长,即作用在M 点时力F1最小,力的方向向右下方.解答:解:由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力,方向竖直向下,由支点向阻力作用线引垂线即为阻力臂;OM为动力臂时,动力臂最长,力最小,过M点作出最小动力,方向向右下方,如图所示:点评:画力臂的方法是:找到点,找到线(力的作用线),由点向线作垂线即可.我们还可以用口诀来记:一找点(支点),二作线(力的作用线),点向线作垂线.18.如图是一轻质杠杆,O是支点,为了使杠杆在此位置平衡,请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力,首先确定出最长的力臂,然后画出的示意图;由支点到力的作用点的距离是最长的力臂.解答:解:连接OA,则OA是最长的力臂,做OA的垂线,物体对杠杆的力使杠杆向时逆针方向转动,所以F应使其向顺时针方向转动,如图所示:点评:此题考查了有关力臂的画法和最小力的示意图的画法,要画出最小的力,关键是确定最长的力臂,即从支点到作用点的距离.19.图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂l1.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,由此画图.解答:解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.如图所示:.点评:求最小的力是常见的题型,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂.20.如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.考点:杠杆中最小力的问题;力臂的画法.专题:简单机械.分析:由杠杆平衡的条件知,当阻力与阻力的力臂的积为定值时,动力臂最大时,动力是最小的,此时的动力臂是支点到动力的作用点的距离.解答:解:根据杠杆的平衡条件,动力F1最小时,其力臂最长,即从支点到动力作用点的距离OA最长;在A点做力臂OA的垂线,方向向上,即为最小动力F1,OA的长度即为该力的力臂,如图所示:.点评:力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则;找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则.明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来.21.如图所示,一重为G的均匀杠杆,可绕O点上下转动,若让杠杆静止在图示位置,请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.考点:杠杆中最小力的问题;重力示意图.专题:重力、弹力、摩擦力;简单机械.分析:(1)物体的重力竖直向下,重心在物体的几何中心;(2)要使杠杆使用最省力,应使其力臂最长.解答:解:物体的重心在其中心处,重力方向竖直向下;要使力最小应使力臂最长,图中以OA长为力臂是最长的力臂,从A点做OA垂线,方向向上即为作用在A点的最小力,如图所示:.点评:本题是有关重力示意图的画法及杠杆平衡力的应用,有关杠杆的最小力问题是难点,关键能够确定出最长的力臂,通常把支点到力的作用点距离当成力臂是最长的力臂.22.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹).考点:杠杆中最小力的问题;力的示意图.专题:作图题.分析:要解决此题,首先要掌握杠杆的平衡条件,根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力.所以需要找出杠杆的最长力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.解答:解:根据此杠杆的形状,从O点到此杠杆的最右端距离最大,这是最长的力臂.所以力作用在杠杆的最右端,根据力臂的概念确定力的方向.故答案为:点评:此题主要考查了杠杆最小力的画法.解决此类题目的关键是找出最长的力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.。