中考物理 知识点强化复习练习:杠杆最小动力问题
杠杆上的“最小力”的问题
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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。
【2019-2020年度】中考物理总复习 技能训练三 动态杠杆
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【2019-2020年度】中考物理总复习技能训练三动态杠杆一、最小力问题根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,要使动力最小,就应是动力臂最长。
做法是:在杠杆上找一点(动力作用点,使这点到支点的距离最远),连接动力作用点和支点的距离,动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向,并且让杠杆的转动方向与阻力让杠杆转动的方向相反。
二、力或力臂的变化问题利用杠杆平衡条件F1l1=F2l2和控制变量法,抓住不变量,分析变量之间的关系。
主要有以下几种情况:(1)F2l2一定,F1和l1成反比;(2)F2、l1不变,F1和l2成正比;(3)F2l1/l2一定,F1不变。
三、再平衡问题杠杆再平衡判断,关键是要判断杠杆在发生变化前后,动力矩和阻力矩(力矩是指力与力臂的乘积)是否相等(即是否符合杠杆平衡条件F1l1=F2l2)。
如果平衡杠杆两边的力和力臂成相同比例的变化,则杠杆仍平衡。
四、杠杆转动问题杠杆转动问题实质还是再平衡问题,用杠杆平衡条件列出方程,如果两边的力矩相等,杠杆继续平衡,如果两边的力矩不等,哪边的力矩大,哪边就下沉。
1.园艺师傅使用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( D )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2.(2015,威海)如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起。
下列说法正确的是( D )A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小3.(2015,玉林)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( B )A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变大C.动力F保持不变 D.动力F逐渐减小4.(2015,厦门)用细绳系住厚度不均匀的木板的O处,木板恰好处于静止状态,且上表面保持水平。
【备战】中考物理专项训练杠杆中最小力的问题(含解析)
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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.。
中考物理总复习 微专题四 动态杠杆试题

微专题四动态杠杆本专题涉及到的最小力问题、力或力臂变化问题、杠杆再平衡问题是近几年中考考查的热点。
1.最小力问题: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:在杠杆上找一点(动力作用点),使这点到支点的距离最远;动力方向应该与该点和支点连线垂直。
2.力或力臂变化问题:利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2和控制变量法,抓住不变量,分析变量之间的关系。
3.杠杆再平衡问题:杠杆再平衡的问题,实际上就是判断杠杆在受力或力臂发生变化后,力和力臂的乘积是否相等,乘积大的一端下降,乘积小的一端上升。
类型一最小力问题1.(2016·安徽)拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图所示,已知OA=1.0 m,OB=0.2 m,箱重G=120 N,请画出使箱子在图示位置静止时,施加在端点A的最小作用力F的示意图,且F =24N。
2.(2016·云南)如图所示,高0.8 m、重1100 N均匀的圆柱形木柱M,截面半径为0.3 m,将它竖直放在水平地面上时,木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对平衡力;若要使木柱的a点离开地面,至少需要330N的力。
3.(2016·贵州)如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆水平平衡,要在A端施加一个力,下列说法正确的是(B)A.F1最小 B.F2最小 C.F3最小 D.一样大第3题图第4题图4.(2016·天津)如图所示,在处于水平平衡的杠杆上A点,挂上4个钩码(每个钩码的质量为50 g),若使杠杆在水平位置保持平衡,作用在杠杆B点的力最小为(g取10 N/kg)(D)A.15 N B.6 N C.3 N D.1.5 N5.(2016·玉林)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.(2016·连云港)如图所示,有一个杠杆AOB,可绕O点自由转动,A端吊着一个物体。
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
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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;。
2024年中考物理第二轮专题复习:关于杠杆上最小动力方向的作图题【附答案】
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2024年中考物理第二轮专题复习:杠杆的最小动力作图图学校:___________姓名:___________班级:__________1.如图所示,小明利用螺丝杆与木棱制作的简易瓶起子,准备利用这个瓶起子在A点施加一个最小的力。
将图中的甲瓶汽水(乙瓶拿走)的瓶盖起开。
在图中作出:(1)支点O;(2)在A点施加的最小动力F1;(3)阻力F2。
2.如图所示,在杠杆的B端悬挂一个重物,画出在A点施加一个最小的力F1及力臂L1和阻力F2的示意图。
3.请在杠杆上画出重物对杠杆拉力的力臂L2,和把物体拉起时的最小拉力F1及其力臂L1。
4.按要求完成下列作图。
如图所示,在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
5.如图甲是一个菜馅挤水器,其上部手柄是一个杠杆,图乙是其简化图,O为支点,2F是使用时B点受到的阻力。
请在图乙中画出作用在A点的最小动力1F的示意图(保留作图痕迹)。
6.图甲是一款挖土“神器”。
挖土时,它可以看成一个杠杆。
图乙是其简化示意图,请在图乙中画出:(1)阻力F2的力臂l2;(2)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
7.如图所示,使衣服架在水平位置平衡,请在A点画出应施加的最小力F与力臂L。
8.为使杠杆ON保持平衡,画出重物A对杠杆拉力的力臂和作用在M点使杠杆在如图乙位置平衡的最小拉力F的示意图。
9.如图所示,图1是小明自行车手闸,其中ABO可视为一种杠杆,简化示意图如图2所示,O为支点,2F为阻力。
请在图2中画出2F的力臂2l、作用在A点最小动力1F的示意图。
10.如图甲所示杠杆的B点挂一个重物,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。
请画出最小的动力1F以及杠杆受到的阻力2F的示意图。
11.如图所示,请在图中标出此杠杆的支点,并作出拔钉子时所用最小力F的示意图。
12.图中轻质杠杆BOA上悬挂一个重为G的物体,请画出使杠杆在图示位置平衡的最小动力F的示意图及其力臂L。
13.按题目要求作图:在图中画出阻力以及使轻质杠杆在图示位置平衡时的最小动力。
中考物理力学专题复习(三十一)简单机械杠杆平衡条件最小力问题

中考物理力学专题复习(三十一)杠杆平衡条件最小力问题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、作图题1.在如图所示的杠杆上的B点挂一重物,对杠杆施加一个最小的力,使杠杆平衡在图中所示的位置。
试画出这个力F1的示意图和力臂l1。
2.如图所示在C点对杠杆施加一个最小的力,使杠杆平衡,画出最小的力F及力臂l。
3.如图甲所示,是现在比较流行的一种学生用的拉杆书包。
拉杆书包可看成杠杆,如图乙所示,请画出拉杆书包如图静止时,拉杆书包对地面的压力以及施加在A点的最小动力的示意图。
4.作图题:(1)如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动,请画出要使曲棒在图中位置保持静止时所需最小力的示意图;(2)如图所示,闭合开关S后小磁针沿顺时针方向偏转90 后静止,请在图中括号内标出电源的“+”极,并标出通过通电螺线管外A点的磁感线的方向。
5.如图,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F及力臂l。
6.如图所示在水平位置平衡的轻质衣服挂,搭上一条毛巾后,要使其在此位置仍保持平衡,请在A点画出应施加的最小力F与力臂l。
7.按要求完成下列作图:(1)请在图甲中画出用羊角锤起钉时所用的最小力F;(要求保留作图痕迹)甲(2)在图乙的圆圈内填上适当的电表符号,保证开关闭合后两个小灯都能发光;乙(3)请在图丙中将保险丝和三孔插座(准备接大功率用电器),正确地接入家庭电路。
丙8.如图甲所示为洗手间的水龙头,使用时该水龙头的手柄可看作一个杠杆,请你在图乙的示意图中画出开水龙头时阻力2F的力臂2L,并画出施加在A点的最小动力1F的示意图。
9.如图所示,画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F及F的力臂l的示意图。
10.请按要求作图:如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,O为杠杆的支点。
请在杠杆上画出使杠杆保持静止的最小的动力F1的示意图,并作出阻力F2。
2023年中考第二轮作图专题复习:杠杆上最小动力方向(附答案)
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2023年中考第二轮作图专题复习:杠杆上最小动力方向1.如下图甲所示,孙悟空肩上的金箍棒可看做杠杆,其简图如下图乙。
图中,O为支点,O′为金箍棒重心位置,A为动力F的作用点。
请在图中画出作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂l。
2.如下图所示是一款瓶盖起子,起瓶盖时,瓶身相当于一个绕O点转动的杠杆,图乙是其简化示意图。
请在图乙中画出:作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
3.如下图是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,请在图中画出阻力臂L2,并画出施加在A点的最小动力F1。
4.如下图所示,将一金属块置于水平地面上,请你画出当抬起金属块的一端作用在A 点最小力的示意图。
5.笔记本电脑已走进千家万户。
如下图所示,是一台笔记本电脑的侧面图,要求作出:(1)屏幕重力G的示意图;(2)掀开屏幕的最小力F及其力臂L。
6.习总书记在长春召开的振兴东北地区等老工业基地座谈会上的一段讲话:“振兴东北老工业基地已到了滚石上山、爬坡过坎的关键阶段,国家要加大支持力度,东北地区要增强内生发展活力和动力,精准发力,扎实工作,加快老工业基地振兴发展”。
小明同学想:“滚石上山”怎么才最省力呢?于是设计了一个滚球上台阶的模型。
如下图所示,请你在图中帮小明画出把圆球滚上台阶所需最小力F的示意图及对应的力臂L。
(图中阻力G已给出)7.如下图所示,请画出人用指甲剪剪指甲时与大拇指接触的杠杆的支点O点、最小动力F方向。
8.运动会开幕式上,小明举着红旗前进,如下图所示。
红旗受到风的水平阻力为F2,作用点在A处。
旗杆可视为一个杠杆,为使小明施加在旗杆上的力F1最小,请你标出此时杠杆的支点O,并画出最小力F1的示意图。
9.如下图甲所示,清明假期,亮亮同学回到老家,看到工程队正施工埋电线杆,进行电网改造。
亮亮发现他们挖的坑形很特别,如下图乙所示。
工程师告诉亮亮这种坑不仅省力,还能缩短移动的距离。
要把图乙中的电线杆竖立到坑内,请你画出作用在杆上A 点最小力的示意图。
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)
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杠杆中最小力的问题姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、作图题1.如图所示,若在课桌的C点用力可以把桌腿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,要使杠杆在图示位置平衡,画出最小力的示意图和力臂3.根据要求完成作图.(1)物体M在杠杆AOBC作用下如图位置静止,试在C点作出使杠杆在如图位置平衡时的最小力F1(O为支点)(2)在图中用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求人往下拉绳使重物升起(3)请在下图的两个虚线框内,选填“电源”和“电流表”的符号连入电路,并满足当开关都闭合时两灯组成并联电路,并标上电流表的正负接线柱。
4.如图所示,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平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹)。
5.如图,用螺丝刀撬图钉,画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2。
6.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”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平衡,在A点施加竖直向上的力,为使杠杆恢复水平平衡,请画出在B点施加的最小力F的示意图及其力臂L。
(标出F大小)7.如图所示,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和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
8.手机自拍已成一种时尚。
如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,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.如图所示,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,使杠杆在图示位置平衡,请你在图中画出这个力的示意图。
10.如图所示,曲杆ABC自重不计,O为支点,要使曲杆在图示位置平衡,请作出物体所受重力的示意图和施加在C点最小力F的示意图。
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的示意图12.如图所示,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点画出这个力的示意图,并标出它的力臂L。
2023届中考物理一轮复习专题练习36 杠杆最小力问题(选择、填空题)
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专题36 杠杆最小力问题(选择、填空题)-2023届中考物理一轮复习专题练习一、单选题1.(2022·江苏常州·统考中考真题)为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。
若拔同一植株,手施力最小的是()A.B.C.D.2.(2016·贵州六盘水·中考真题)如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆水平平衡,要在A端施加一个力,下列说法正确的是()A.F1最小B.F2最小C.F3最小D.一样大3.(2018·江苏常州·中考真题)今年2月,我国台湾省发生地震,一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜,为阻止水塔继续倾斜,救援队借助山石用钢缆拉住水塔.下列方案中,钢缆对水塔拉力最小的是A.B.C.D.4.(2021·山东滨州·统考中考真题)如图所示,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5.(2021·山东潍坊·统考中考真题)“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。
水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O为支点,F为阻力,分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头,其中用力最小的是()A.a B.b C.c D.d 6.(2022·上海·校联考模拟预测)如图所示,O为杠杆的支点,在A点挂一重物,图中力F1、F2、F3和F4能使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3D.F4 7.(2018·上海·中考真题)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 8.(2010·山东德州·中考真题)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.F1B.F2C.F3D.F4 9.(2021·浙江温州·统考中考真题)停放自行车时,若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。
(完整版)中考物理专项训练:杠杆中最小力的问题(含解析)
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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.。
2020届中考物理一轮复习考点:杠杆最小动力问题
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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。
杠杆最小力问题
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练习1.1、在图画出在B点所施加旳最小旳力,能使 杠杆如图平衡。
F
最小力旳画法:力臂最长 最长力臂旳画法:连接支点和力旳作用点
1.2.画出在A点把钉子拔出来所施加旳最小力。 F
最小力旳画法:力臂最长 最长力臂旳画法:连接支点和力旳作用点
例2、O为支点,作出使杠杆平衡旳最小旳力
例题 人旳前臂可视为杠杆,当屈肘把哑铃向上举 起时,阻力臂怎么变化?
F1 L1
F2 L2
课堂练习
1.如图所示,作用在杠杆一端旳力由水平逐渐 变为竖直旳过程中,力F在这个过程中怎样
变化(B)
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小
F
F
2.如图所示,作用在杠杆一端且一直与 杠杆垂直旳力F,将杠杆缓慢地由位置A
F
O
练习4、为了把下面旳一种长方体木块向右推倒, 请你画出所使用旳最小力旳示意图
F
O
中考题分析:如图所示,用撬棒撬起大石头,向上 向下用力都能够,哪一种方式更省力,请阐明详细 原因。
向上用力更省力, 因为阻力一定,向 上用力时阻力臂与 动力臂旳比值不小 于向下用力时阻力 襞与动力臂旳比值。
杠杆平衡条件 (应用三杠杆变化问题)
拉至位置B,力F在这个过程中( A)
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小
3.如图所示,作用在杠杆一端且一直水 平向右旳力F,将杠杆缓慢地由位置A拉
至位置B,力F在这个过程中 ( A)
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小
O
B
F A G
4.如图所示,作用在杠杆一端且一直竖直向 上旳力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,
2023年中考物理复习----杠杆的题型总结
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杠杆的题型总结
一、力臂的画法——吹嘘自大
吹——垂:表示垂直号;
嘘——虚:表示虚线;
自——表示支点;
大——表示大括号。
二、杠杆的平衡条件——F1L1=F2L2
F1L1=F2L2
1.调平:平衡螺母高调——哪边高往哪边调;
2.支点处于中央:减小杠杆自重对实验的影响;
3.调节杠杆在水平位置平衡的目的:便于读出力臂;
4.若将钩码换成弹簧测力计,倾斜拉示数>竖直拉示数;
5.多次测量的目的:避免偶然性,使结论更具普遍性。
三、最小动力问题
最小动力=最大力臂→从支点到杠杆最远一点的距离→最大力臂的垂直方向=最小动力具体步骤:
①先确定离支点O最远的点:A;
②连接AO;
③最小动力为AO垂线。
四、动态平衡问题
1.杠杆运动引起力和力臂变化
找力臂F1L1=F2L2
靠等式
2.动力始终与杠杆垂直/水平 杠杆越横,动力越大;杠杆越竖,动力越小。
——杠杆横大竖小
3.动力始终与杠杆平行 12
L L 不变,若F 2不变,则F 1不变。
五、杠杆的四类计算
1.原始计算:F 1L 1=F 2L 2
2.与重力结合
F 1L 1=F 2L 2
G 1L 1=G 2L 2
m 1gL 1=m 2gL 2
3.与压强结合
(G 1-F 支)L 1=F 2L 2
F 支=F 压=pS
4.与浮力结合
(G1-F浮)L1=F2L2
F浮=ρ液gV排
六、分萝卜模型
O A′·G A= O B′·G B
由O A′<O B′得:G A>G B 七、俯卧撑模型
F1L1=GL2。
中考物理总复习杠杆的极值问题(无答案)
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杠杆的极值问题【知识要点】解决杠杆平衡时动力最小问题:1.问题的特点:(1)问题中阻力×阻力臂为一定值,(2)要使动力最小,必须使动力臂最大。
2.使动力臂最大的方法:(1)在杠杆上找一个距离支点最远的点;(2)连接这个点和支点,以这个连线作为力臂;(3)动力方向就是过该点且和该连线垂直的方向。
【例题1】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。
【例题1】如图5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端的最小力的力臂等于cm,最小力的大小等于N。
【例题1】如图14所示,直径100厘米,质量40千克的均匀圆柱体放在水平地面上,靠在10厘米高的台阶边,为使它滚上台阶,那么在圆柱体边缘上哪点,沿什么方向施力时才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?在图14上画出这个力并求出力的大小。
【练习】1.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.F1 B.F2 C.F3 D.F417.如图17所示,为了使杠杆OA保持水平,可分别在A点沿不同方向施加作用力F1或F2或F3。
这三个力的大小关系是()A.F2<F1=F3B.F2<F3<F1C.F1<F2<F3D.F1=F2=F38.如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以,哪一种方式更省力?请你具体说明原因。
10.如图7,在杠杆AB上挂了一个重为G 的物体。
为使杠杆在图中的位置静止.请在杠杆上画出最小的动力F 和它的方向。
10.在图10中,画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹)。
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杠杆最小动力问题考点一:最小动力作图1.如图所示,O为杠杆AC的支点,在B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。
2.在图中,请根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用最小动力F的示意图和它的动力臂L1.3.如图,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出阻力F2和使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图.4.如下图所示,某同学想把一大桶油推上一个平台,此时油桶可看成一个杠杆。
已知阻力,在图上标出支点的位置O,并画出推油桶的最小动力。
5.翻滚立方体甲时,使立方体一边刚刚离开地面,请在图乙中画出所用最小的力F。
6.如图所示,杠杆的B点挂一个重物,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。
请画出最小的动力F1的动力臂L1以及杠杆受到的阻力F2。
7.手机自拍已成一种时尚.如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O 点是支点.请在图中画出:(1)施加在A点最小的动力F1;(2)力F2的力臂l2.8.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).9.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。
10.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。
11.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。
12.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。
13.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。
考点三:最小动力计算1.如图所示,AOB为一根杠杆,O为支点,杠杆自重不计,且AO=BO,在杠杆右侧A处挂一个重为G的物体,当AO 段在水平位置平衡时,在B端需施加的最小力为F l;当B0段在水平位置平衡时,加在B端的最小力为F2,则()A. B. C. D. 无法比较2.如图,在轻质弯杠杆AOBC的C端施加一个最小的动力F,提起悬挂在其A端重为200N的物体并保持静止状态,已知O为杠杆的支点,AO=50cm,OB=30cm,BC=40cm,则所施加的最小动力F的大小应为______N;并请在图中作出所施加的最小动力F的示意图。
3.如图所示,OA=40cm,AB=30cm,C为OA的中点,C点所挂重物的重力为G=1000N.请在图上画出作用在B点需要施加的最小力F的示意图,使杠杆平衡在如图所示的位置(保留作图痕迹),并求出该最小力F=______N。
4.利用杠杆投掷石球,如图,作用在A点的力沿_______方向时最小。
已知石球重100 N,OA:OB=1:4,则作用在A点的力的最小值为_______N(不计杠杆自重及摩擦)。
5.如图所示,某人用一根长的轻质硬棒去撬动端一块重的石块,已知支点到端长,则此杠杆是________杠杆(填“省力”或“费力”);在端至少要加________的力才能撬动石块.6.如图所示一根重600N均匀铁棒长为100cm,一端置于桌面,图中AC=25cm,为了不使这根铁棒的B端下沉,在B 端所加外力F至少应为______N。
7.如图所示,独轮车车斗和车内的煤受到的总重力为900N,可视为作用于A点.车轴为支点,将车把抬起时,作用在车把向上的力至少多大?参考答案考点一:最小动力作图1.如图所示,O为杠杆AC的支点,在B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。
【答案】解:杠杆平衡时,动力F1要最小,F1的力臂应最大,即CO为动力臂,力F1作用点在C点,方向竖直向上,如图所示:【解析】根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,动力F1要最小,F1的力臂应最大,因为力F1的作用点一定在杠杆上,从而确定出最大的力臂。
2.在图中,请根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用最小动力F的示意图和它的动力臂L1.【答案】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作为动力臂最长,动力最小,由图知动力的方向应该向右上,如下图所示:【解析】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,当作用力与之垂直时,作用力最小。
3.如图,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出阻力F2和使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图.【答案】【解析】重物对杠杆的拉力即为阻力F2,方向竖直向下;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 作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,如下图所示:4.如下图所示,某同学想把一大桶油推上一个平台,此时油桶可看成一个杠杆。
已知阻力,在图上标出支点的位置O,并画出推油桶的最小动力。
【答案】【解析】由图示可知,想把一大桶油推上一个平台,O点是支点,桶的重力是阻力F2竖直向下,由图示可知,最大动力臂是桶的直径,由杠杆平衡条件可知,动力臂最大时,动力(推力)F1最小,如图所示:。
5.翻滚立方体甲时,使立方体一边刚刚离开地面,请在图乙中画出所用最小的力F。
【答案】解:要想用最小的力立方体一边刚好离开地面,由图知,支点为O,动力臂应该达到最大,OA为力臂,所施加的力应该与力臂OA垂直且向上;【解析】要想用最小的力立方体一边刚好离开地面,那么动力臂应该达到最大,立方体最长的力臂应该为对角线,根据杠杆平衡条件画出最小力。
6.如图所示,杠杆的B点挂一个重物,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。
请画出最小的动力F1的动力臂L1以及杠杆受到的阻力F2。
【答案】解:由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力,作用点在杠杆上,方向竖直向下;根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2可知,在阻力、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;由图知,OA为动力臂时,动力臂最长,动力最小;连接OA即为最长的动力臂,过A点作垂直于OA的力F1,即为最小力的示意图,方向向左上方,如图所示:【解析】(1)阻力是重物G对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下。
(2)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。
7.手机自拍已成一种时尚.如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O 点是支点.请在图中画出:(1)施加在A点最小的动力F1;(2)力F2的力臂l2.【答案】【解析】当AO之间的连线作为力臂时,力臂是最大的,此时的动力最小;力F2是由重力产生的,故阻力的方向是竖直向下的,从O点做该力的作用线的垂线段l2,它的长度即为力臂,如图所示:。
8.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).【答案】【解析】过电热水壶的重心B,沿竖直向下的方向画一条有向线段,用G表示,即为其所受重力示意图;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F;如图所示。
9.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。
【答案】解:由图示可知,O为支点,要使力最小,力臂最长,连接OA为最长的动力臂L,过A点作OA的垂线即为最小的力F,方向向上,如图所示:【解析】由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力越小,根据图示确定最大动力臂,作出最小力。
10.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。
【答案】解:(1)知道为A,AB为动力臂是最长的力臂L1,根据杠杆平衡条件可知,此时动力最小;从B点作垂直于AB向上的作用力,即最小的动力F1;(2)从垃圾桶的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示,为垃圾桶受重力的示意图,如图所示:【解析】(1)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
(2)垃圾桶的重心已画出,从重心竖直向下画一带剪头的线段,表示重力的大小和方向。
本题考查了力臂、力的示意图的画法。
注意分析杠杆中最小力的问题时,先确定力臂,然后根据力与力臂的关系画出最小作用力的方向。
11.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。
【答案】【解析】由题意可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂最大时,推力最小,如下图所示:。
12.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。