专题16简单机械的作图(原卷版)

专题16 简单机械的作图（原卷版）
1、滑轮组的计算技巧:先对滑轮进行行受力分析,再找出动力与阻力之间的关系,
最后利用平衡力的知识求解。

2、使用滑轮组提升物体，不计摩擦和蝇重时有: (1)W 有=G 物h 。

(2)W 额=G 动h 。

(3)nF=G 物+G 动。

(4)动
物G G G +=
η。

考点1 杠杆力臂的作法
1．杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上，力臂和力的作用线必须垂直，千万不能把支点到力的作用点的距离当做力臂。

2．力臂的画法一般分如下几步： ①确定杠杆主体结构，找到支点O ；
典例分析＋变式训练
考点直击
②分清杠杆受到的阻力和动力（容易错画为杠杆对其他物体的力），画好动力作用线和阻力作用线；
③从支点向力的作用线引垂线（用虚线表示），画出垂足；支点到垂足的距离就是力臂，用大括号标注出来，并用1l 表示动力臂，2
l 表示阻力臂。

力臂的画法简记为：一找点，二画线，三作垂线段，四标符号。

【典例1】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。

请在图中画出手柄被提起过程中作用在A 点的动力1F （用力最小）的力臂1L ，以及作用在B 点的阻力2F 。

【典例2】如图所示，是小明同学用撬棍撬石头的情景，石头重为600N ，画出石头受到重力的示意图(O 点是力的作用点），画出F 的力臂。

【变式训练1】如图是羊角锤拔钉子时的示意图，请画出用羊角锤拔钉子时阻力2F ，用力的最小力的作用点和方向，并画出最小力的力臂l 。

【变式训练2】如图所示，杠杆OB 可绕O 点转动，请作出物体A 所受重力的示意图和使杠杆在图示位置平衡的最小力的力臂L 。

考点2 杠杆最小动力作图
最小动力作图
此类问题中，一般情况下，“阻力×阻力臂”为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。

最长动力臂的画法：若动力作用点已经给出，那么支点到动力作用点的连线作动力臂就是最长的力臂；若动力作用点没有给出，则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点，二者的连线就是动力臂。

作最小动力的方法：
①找出最大动力臂后过动力作用点作动力臂的垂线；
②根据杠杆平衡的实际情况确定动力的方向，最后标上箭头和字母F或F1。

【典例1】如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动。

请在图中画出使杠杆保持平衡的最小动力F的示意图。

【典例2】作出如图中使杠杆平衡的最小的动力
F和力臂。

1
【变式训练1】如图所示，现将长木板从A端抬起一定高度，请你在图中画出所用最小动力F、物块受到的重力G和摩擦力f的示意图。

【变式训练2】如图，作出能使杠杆保持平衡的阻力臂及最小动力F的示意图。

考点3 滑轮组组装作图
滑轮组作图中，有两点要求：
①滑轮组是用一根绳子绕成；②所提供的滑轮要全部用完。

结合这两个特点，可总结出如下的绕绳方法。

一看：看一下所提供的滑轮中，定滑轮和动滑轮的个数是否相等，如不相等，则绳子的固定端一定连在个数少的滑轮的框架上。

二读：如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等，就要读一下题目的要求，看其中有无最省力”或“改变力的方向”的要求.如要求“最省力”，则绳子的固定端一定连在动滑轮的框架上；如要求“改变力的方向”，则绳子的自由端一定从定滑轮绕出，固定端也一定连在定滑轮的框架上.我们将其简化为“省动变定”。

三算：如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等，通过阅读题目要求，也没有“最省力”或“改变力的方向”的要求，就要计算了.通过计算算出需要的绳子的段数，然后根据段数的奇偶性确定.如是奇数，则绳子的固定端一定连在动滑轮的框架上;如是偶数，则绳子的定端一定连在定滑轮的框架上.我们将其简化为“奇动偶定”，同样可以采用谐音记忆法，记为：“机”动”或“激'动。

【典例1】站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮组绳子的绕法。

【典例2】如图所示，要想用最小的力将汽车拖出来，请给滑轮组绕绳。

【变式训练1】画出如图中滑轮组最省力且站在地面向下拉绳的绕法。

【变式训练2】给滑轮组绕线。

（不计动滑轮重和摩擦）
考点4其他类型作图题
【典例1】如图所示，站在A处的小慧用一根绳子和滑轮组拉斜面的物体B，请画出滑轮组的正确绕线、物体B的重力和物体B对斜面的压力的示意图。

【典例2】采用如图所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖O 触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A 点，B 为人体重心所在位置。

锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行。

（人体可视为杠杆，O 点为支点）请在图中画出： （1）人所受重力的示意图；
（2）墙壁对手掌的支持力F 的力臂l 。

【变式训练1】如图所示，用力1F 把杠铃抬起，杠铃处于静止状态。

（1）O 为支点，画出1F 的力臂；
（2）如果撤销力1F ，在A 点施加力2F ，硬杆仍保持同样的静止状态，则1F < 2F （选填“>”、“ =”、“ <” )。

【变式训练2】如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加的水平拉力F ，物体M 和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，请在图上画出小男孩拉车的绕线方法。

一、选择题。

1、如图所示的杠杆AOB ，在杠杆A 端挂一重物G ，要求在B 点施加一个最小的力，使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出需要施加的最小的力F 的示意图，并标出最小力的力臂L 。

能力提升训练
2．若用一个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组提升重物，请你用画线代替绳子，画出最省力的绕线方法。

3．在图中，画出该滑轮的支点O 、阻力2F 、动力臂1l 。

4．请在图画出动力1F 最小的力臂(O 是支点）。

5．如图所示为匀速打开垃圾桶盖时的简化图。

若动力作用在A 点上，O 点为支点，B 点为桶盖重心位置。

请画出：桶盖的受到重力G 的示意图；作用在A 点的最小动力F 的示意图。

6．如图所示，搭在台阶上的长木板ABC ，自重不计，AB 中点位置放着一个重物，若要在
C 点用最小的力将重物抬起，请在图中画出最小动力F 的示意图，及对应的动力臂L 。

7．如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。

8．如图所示，杠杆处于静止状态，在图中画出力1F 及2F 的力臂2.l
9．如图所示，是一个Z 形杠杆，请在图中分别画出动力F 的力臂1L 和阻力的力臂2L 。

10．如图所示，物块A 在杆左端，拉力F 的作用下杠杆在水平位置平衡，若拉力F 为动力，请在图中画出杠杆所受阻力和阻力臂2l 的示意图，以及动力F 对支点O 的力臂1l 。