中考物理专项训练力臂的画法含解析

中考物理专项训练力臂的画法含解析

力臂的画法 一．填空题（共15小题） ‎ ‎1．如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图．当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水．请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2，O为支点. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2．如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点．请画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎3．如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动．在图上画出动力臂L1和阻力臂L2. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎4．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在动力F作用下，杠杆静止在水平位置．图中的L为动力F的力臂，请作出动力F的示意图（温馨提示：注意标明力F的方向和作用点）. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎5．如图（甲）是果农用剪子修剪树枝的情景，乙图是甲图的简化图，A点是杠杆动力的作用点，O点是支点，F2是杠杆受到的阻力．请画出阻力臂和最小动力F1的示意图. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎6．作图题 ‎ ‎ ‎ ‎（1）请作出如图1杠杆所受拉力F的力臂. ‎ ‎（2）螺线管通电后，请在图2标出螺线管的N、S极． ‎ ‎ ‎ ‎7．如图所示是铁路建设中使用道钉撬撬道钉的示意图．请在图中画出动力F1的力臂L1； ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎8．图中杠杆OA可以绕O点转动，使杠杆在图示位置平衡，画出阻力臂和最省力时作用力的方向． ‎ ‎ ‎ ‎9．如图所示，o点为杠杆的支点，则图中线段 是力F的力臂. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎10．（1）如图1是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心．以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图. ‎ ‎（2）如图2所示，如闭合开关，请用箭头符号标出小磁针N极的偏转方向． ‎ ‎ ‎ ‎11．如图所示是液压汽车起重机的示意图．请分别画出作用在吊臂上的动力F的力臂和重物A受到的拉力. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎12．小芳探索人体内的杠杆，发现脖子里有一根杠杆，将脑袋往后仰时，颈关节相当于杠杆的支点，图1是她画的简化图，帮助人把脑袋往后仰的输出力、脖子后面的肌肉提供的输入力如图所示. ‎ ‎ ‎ ‎（1）请在图1中画出输入力的力臂； ‎ ‎（2）小明认为：杠杆在小芳画的输入力和输出力的作用下，该杠杆不能平衡．若要平衡，输出力必须如图2所示那样换为杠杆受到的阻力．你觉得 （选填“小芳”或“小明”）的杠杆在如图所示两个力作用下能平衡； ‎ ‎（3）在上述正确的杠杆平衡图中，根据公式 ，可判断输入力 输出力（选填“大于”、“等于”、“小于”）. ‎ ‎ ‎ ‎13．如图所示，以B为支点，重10N的匀质木棒AB在细绳拉力作用下保持静止，请画出木棒所受拉力的力臂以及所受重力的示意图. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎14．请在图中画出F1的力臂（o是支点）. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎15．画出图中杠杆的动力F的力臂l. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 二．解答题（共12小题） ‎ ‎16．如图所示，将边长为‎10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0．撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa．（OB=3OA，g取10N/kg） ‎ ‎（1）画出F2的力臂. ‎ ‎（2）求合金块的质量. ‎ ‎（3）求F2的大小. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎17．如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆．图中小明同学用力竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂 （选填“大于”、“小于”或“等于”）动力臂．小明同学想通过增大向下拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议： . ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎18．胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用时先将棉头浸泡于水中吸水，再拉动拉手，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余水挤出后便可清理地板，请在图乙示意图中画出： ‎ ‎（1）动力F1的力臂l1； ‎ ‎（2）作用在B点的阻力F2. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎19．杠杆OA可绕O点转动，受力情况如图所示．请作出力F的力臂L. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎20．如图中活塞抽水机的柄是一根弯曲的杠杆，请画出动力F的力臂L. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎21．图中OA为轻质杠杆，可绕O点转动，在点B处用细绳悬挂一重物，在A端施加动力F1，使杠杆在水平位置平衡．请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂L1. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎22．如图甲所示，当用指甲剪剪指甲时，指甲剪可以看成是多个杠杆的组合．乙中画出剪指甲时其中一个杠杆DBE的动力臂L1和阻力F2. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎23．（1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，用弹簧测力计沿BC方向拉杠杆，使杠杆平衡，如图1所示．请画出：①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图；②F的力臂. ‎ ‎（2）如图2所示，开关闭合．①请在图中标出通电螺线管的N、S极；②用箭头标出图中磁感线的方向． ‎ ‎ ‎ ‎24．如图是用钓鱼竿钓鱼的情景，其中动力为F1，阻力为F2，请在图中作出阻力F2的力臂2. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎25．图中，杠杆OBA在图示位置静止，请画出作用在A点的力F的力臂l. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎26．如图1所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），图2为单侧钳柄及相连部分示意图．请在图2中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎27．如图所示，利用动滑轮来提升一个物体，拉力F竖直向上．动滑轮其实就是一个变形的杠杆，请在图中标出它的支点O，并画出F的力臂L. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 力臂的画法 ‎ 参考答案与试题解析 ‎ ‎ ‎ 一．填空题（共15小题） ‎ ‎1．如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图．当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水．请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2，O为支点. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 力臂是指支点到力的作用线的距离．已知支点、动力和阻力的方向，过支点作力的作用线的垂线段即可．‎ 解答： 解：‎ 过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段（即动力臂L1和阻力臂L2）．如图所示：‎ ‎．‎ 点评： 要能找出杠杆的五要素，并且会根据力臂的画法画出正确的作用力或力臂．‎ ‎ ‎ ‎2．如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点．请画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，从支点向动力作用线和阻力作用线引垂线段，线段的长度即为动力臂和阻力臂．‎ 解答： 解：‎ 从支点作动力F1作用线的垂线段，线段的长度即为动力臂；电灯对杠杆的拉力是阻力，方向竖直向下，由此画出阻力的示意图．如图所示：‎ 点评： 明确力臂的概念，从支点向力的作用线画垂线，即可找出力臂的位置，阻力是阻碍杠杆转动的力，明确了这些基本概念便不难解决．‎ ‎ ‎ ‎3．如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动．在图上画出动力臂L1和阻力臂L2. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 作图题．‎ 分析： 此杠杆支点在O点，根据动力臂为支点到动力作用线的距离，阻力臂为支点到阻力作用线的距离，分别作出动力臂L1和阻力臂L2．‎ 解答： 解：从支点向动力作用线引垂线，作出动力臂，用大括号标出，标上字母L1；‎ 从支点向阻力作用线引垂线，作出阻力臂，用大括号标出，标上字母L2；‎ 如图：‎ 点评： 作力臂要先找到支点和力的作用线，再从支点向力的作用线引垂线，支点到垂足之间的距离为力臂的大小．‎ ‎ ‎ ‎4．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在动力F作用下，杠杆静止在水平位置．图中的L为动力F的力臂，请作出动力F的示意图（温馨提示：注意标明力F的方向和作用点）. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；力的示意图．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 支点O、力臂L已知，根据力臂的作法：从支点向力的作用线作垂线段，作出动力F的示意图．‎ 解答： 解：做出力臂L的垂线，与杠杆相交于一点，即F的作用点，由于G使杠杆沿顺时针方向转动，所以F方向应使杠杆沿逆时针方向转动，作用点在A点．‎ 如图所示：‎ 点评： 此类题的关键是掌握杠杆五要素，然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂，并且作图要求规范．‎ ‎ ‎ ‎5．如图（甲）是果农用剪子修剪树枝的情景，乙图是甲图的简化图，A点是杠杆动力的作用点，O点是支点，F2是杠杆受到的阻力．请画出阻力臂和最小动力F1的示意图. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；杠杆中最小力的问题．‎ 专题： 图像综合题．‎ 分析： 根据力臂是指从支点到力的作用线的距离作出阻力臂；‎ 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．‎ 解答： 解：已知支点为O，过支点做阻力作用线的垂线段，用L2表示，即为阻力臂的示意图：‎ 已知动力的作用点为A，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左，据此可画出最小的动力．如图所示：‎ 点评： 本题考查了最小动力和力臂的作法．作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段．要知道力和力臂成反比的关系．‎ ‎ ‎ ‎6．作图题 ‎ ‎ ‎ ‎（1）请作出如图1杠杆所受拉力F的力臂. ‎ ‎（2）螺线管通电后，请在图2标出螺线管的N、S极. ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；通电螺线管的磁场．‎ 专题： 磁现象、电生磁；简单机械．‎ 分析： （1）力臂是指从支点到力的作用线的距离，过支点O作F作用线的垂线段即可．‎ ‎（2）根据螺线管的线圈绕向和电流方向，利用安培定则可以确定螺线管的N、S极．‎ 解答： 解：（1）反向延长力的作用线，然后过支点做力的作用线的垂线段，即为其力臂L，如图所示：‎ ‎（2）由图可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极．如图所示：‎ 点评： （1）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．‎ ‎（2）安培定则涉及三个方向：磁场方向；电流方向；线圈绕向．告诉其中的两个方向可以确定第三个方向．‎ ‎ ‎ ‎7．如图所示是铁路建设中使用道钉撬撬道钉的示意图．请在图中画出动力F1的力臂L1； ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 根据力臂是指从支点到力的作用线的距离画出力臂即可．‎ 解答： 解：延长动力的作用线，然后过支点做力的作用线的垂线段，用L1表示，如图所示：‎ 点评： 力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．‎ ‎ ‎ ‎8．图中杠杆OA可以绕O点转动，使杠杆在图示位置平衡，画出阻力臂和最省力时作用力的方向． ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；力的示意图．‎ 专题： 图像综合题．‎ 分析： 由图可知，杠杆的阻力就是重物对杠杆的拉力，作用点在绳与杠杆的接触点上，方向竖直向下，按照力的示意图的画法画出阻力，然后按照力臂的画法画出其力臂；‎ 根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．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：过阻力的作用点，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用F2表示，然后反向延长阻力的作用线．从支点向阻力的作用线引垂线段，即为其力臂L2，‎ 连接OA，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，根据动力与垂直于力臂画出最小的动力；如下图所示：‎ 点评： 此题考查力的示意图和力臂的画法，力臂是支点到力的作用线的距离，若支点与力的作用点的连线成为力臂，此时的力臂最大．‎ ‎ ‎ ‎9．如图所示，o点为杠杆的支点，则图中线段 OA 是力F的力臂. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 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概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离．‎ 解答： 解：图中OA是从支点到力的作用线F的距离，所以，OA是F的力臂．OB不是从支点到力的作用线F的距离，所以，不是F的力臂．‎ 故答案为：OA．‎ 点评： 考查学生对力臂的概念的理解，关键是知道力臂是从支点到力的作用线的距离，基础题目．‎ ‎ ‎ ‎10．（1）如图1是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心．以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图. ‎ ‎（2）如图2所示，如闭合开关，请用箭头符号标出小磁针N极的偏转方向． ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；重力示意图；通电螺线管的磁场．‎ 专题： 磁现象、电生磁；重力、弹力、摩擦力；简单机械．‎ 分析： （1）根据支点是轮子轴心点O，力臂L是支点到力F的作用线的距离．重力的方向总是向下的，来解答此题．‎ ‎（2）根据电源的正负极可以确定线圈中的电流方向，再结合线圈的绕向，可以安培定则可以确定螺线管的NS极，进而利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的转动方向．‎ 解答： 解：（1）过O点作F的垂线即为F的力臂；过O′作竖直向下的作用力G即为箱体所受重力．如下图所示：‎ ‎（2）根据电源的正负极，可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，结合线圈的绕向，可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极；‎ 由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以小磁针的N极将靠近螺线管的S极，小磁针的S极将远离螺线管的S极，而像右转动．答案如下图所示：‎ 点评： （1）本题考查了力的示意图和力臂的画法．作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段．‎ ‎（2）安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个方向可以确定其中的另一个方向．‎ ‎ ‎ ‎11．如图所示是液压汽车起重机的示意图．请分别画出作用在吊臂上的动力F的力臂和重物A受到的拉力. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；力的示意图．‎ 专题： 图像综合题．‎ 分析： 力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；‎ 物体A受到绳子的拉力竖直向上，根据力的示意图的做法，作出拉力的示意图．‎ 解答： 解：从支点O向动力F的作用线作垂线段，即动力臂；‎ A受到重力和绳子的拉力的作用，重力方向竖直向下，拉力沿绳子竖直向上，作用点在物体A上表面．如图所示：‎ 点评： 本题考查了作力臂及力的示意图，是一道基础题，应注意作图的规范，总结作图方法．‎ 力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．‎ ‎ ‎ ‎12．小芳探索人体内的杠杆，发现脖子里有一根杠杆，将脑袋往后仰时，颈关节相当于杠杆的支点，图1是她画的简化图，帮助人把脑袋往后仰的输出力、脖子后面的肌肉提供的输入力如图所示. ‎ ‎ ‎ ‎（1）请在图1中画出输入力的力臂； ‎ ‎（2）小明认为：杠杆在小芳画的输入力和输出力的作用下，该杠杆不能平衡．若要平衡，输出力必须如图2所示那样换为杠杆受到的阻力．你觉得 小明 （选填“小芳”或“小明”）的杠杆在如图所示两个力作用下能平衡； ‎ ‎（3）在上述正确的杠杆平衡图中，根据公式 F‎1L1=F‎2L2 ，可判断输入力 大于 输出力（选填“大于”、“等于”、“小于”）. ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；杠杆的平衡条件．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： （1）力臂是支点到力的作用线的距离；‎ ‎（2）阻力是阻碍杠杆运动的力；‎ ‎（3）杠杆平衡条件F‎1L1=F‎2L2分析．‎ 解答： 解：（1）过支点O作垂直于输入力的作用线的垂线，即为力臂；如图所示：‎ ‎ （2）由图可知，输入了方向向下，则输出力一段向上翘，为了杠杆平衡，阻力的方向应该是斜向下的，所以小明的杠杆在如图所示两个力作用下能平衡；‎ ‎（3）由图可知，输入力的力臂小于输出力的力臂，根据杠杆平衡条件F‎1L1=F‎2L2可知，输入力大于输出力．‎ 故答案为：（1）见下图：‎ ‎（2）小明；‎ ‎（3）F‎1L1=F‎2L2；大于．‎ 点评： 本题考查了力臂的作法，关键是要作出支点到力的作用线的垂线段，本题中阻力的方向是斜向下的，力臂正好是支点到力的作用点的垂直距离．‎ ‎ ‎ ‎13．如图所示，以B为支点，重10N的匀质木棒AB在细绳拉力作用下保持静止，请画出木棒所受拉力的力臂以及所受重力的示意图. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；重力示意图．‎ 专题： 重力、弹力、摩擦力；简单机械．‎ 分析： 拉力作用在A点竖直向上，已知支点和拉力的方向，根据力臂的画法，过支点作垂直于动力作用线的垂线段，即为力臂；过杠杠的重心作竖直向下的力，即重力．‎ 解答： 解：①由于木棒质地均匀，所以重心在其几何中心，过重心做竖直向下的带箭头的线段，即可表示出重力，大小为10N；‎ ‎②图中的杠杆以B点为支点，拉力F方向竖直向上，过B点做力F的垂线，那么所得垂线段即为力F的力臂L．‎ 点评： 会画重力的示意图，会根据力臂的画法，准确画出力臂．‎ ‎ ‎ ‎14．请在图中画出F1的力臂（o是支点）. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 力臂是从支点到力的作用线的距离，确定支点O和F1的作用线，从支点到作用线的距离即为F1的力臂．‎ 解答： 解：已知支点为O，延长F1的作用线，做出从支点O到力F1的作用线的垂线段，即为其力臂L1．如图所示：‎ 点评： 力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．④用字母L1或l2标出．‎ ‎ ‎ ‎15．画出图中杠杆的动力F的力臂l. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 图像综合题．‎ 分析： 根据力臂是从支点到力的作用线的距离作图即可．‎ 解答： 解：由支点O向F的作用线做垂线，垂线段L即为F的力臂，如下图所示：‎ 点评： 此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线，从而正确地画出力臂．‎ ‎ ‎ 二．解答题（共12小题） ‎ ‎16．如图所示，将边长为‎10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0．撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa．（OB=3OA，g取10N/kg） ‎ ‎（1）画出F2的力臂. ‎ ‎（2）求合金块的质量． ‎ ‎（3）求F2的大小. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；杠杆的平衡条件；压强的大小及其计算．‎ 专题： 压强、液体的压强；简单机械．‎ 分析： （1）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．‎ ‎（2）根据杠杆平衡条件：F‎1L1=F‎2L2，求出A点对杠杆的拉力，即为合金块的重力，再利用G=mg求解质量；‎ ‎（3）根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半（即杠杆OB长度的一半）；‎ 分析物体合金块所受的力，画出示意图，合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力，在这几个力的作用下处于静止状态；‎ 根据合金块对地面的压强，可求出其对地面的压力，则等于地面对物体的支持力，从而根据示意图列出各力之间的关系，代入数据便可求出拉力的大小；‎ 再根据杠杆平衡条件：F‎1L1=F‎2L2，将已知数据代入，便可求出F2的大小．‎ 解答： 解：（1）延长力F2的作用线，然后过支点O向力的作用线引垂线段OC，即为其力臂L2，如图所示：‎ ‎（2）在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0．对合金块进行受力分析可知，此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力，并且这两个力是一对平衡力，根据杠杆平衡条件：F‎1L1=F‎2L2可得，G•OA=F1OB，即G•OA=30N•3OA，‎ 解得G=90N，‎ 合金块的质量m===‎9kg；‎ ‎（3）从图中可以看出，OBC为直角三角形，而直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半，故拉力F2的力臂为L2=OB，‎ 撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa，对合金块进行受力分析可知，此时合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力，如图所示：‎ FN=pS=1.2×103Pa×‎0.1m×‎0.1m=12N FA+FN=G FA=G﹣FN=90N﹣12N=78N，‎ 根据杠杆平衡条件：‎ F‎2L2=FAOA，即F2•OB=78N•OB，‎ 解得F2=52N．‎ 答：（1）见解答图．‎ ‎（2）合金块的质量为‎9kg．‎ ‎（3）F2的大小为52N．‎ 点评： 此题考查了对物体的受力分析、力臂的画法、力的合成，同时考查了有关压强公式的应用及杠杆平衡条件的应用，是一道综合性题目．同时还要求具备一定的数学能力，对学生来说有一定的拔高难度，属于难题．‎ ‎ ‎ ‎17．如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆．图中小明同学用力竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂 小于 ‎ ‎（选填“大于”、“小于”或“等于”）动力臂．小明同学想通过增大向下拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议： 增大物重 . ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；杠杆的平衡条件．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 从支点到力的作用线的垂线段叫力臂；‎ 从动力臂和阻力、阻力臂的大小关系分析，动力臂越小越费力，阻力或阻力臂越大越费力．‎ 解答： 解：‎ 由图知，重物对杠杆的拉力方向竖直向下，OA为阻力臂；人的拉力竖直向下，从O点到人的拉力作用线的距离是动力臂，比较知，阻力臂小于动力臂；‎ 由杠杆平衡条件F‎1L1=F‎2L2可以看出：‎ 要达到增大训练强度，使人的拉力F1增大，在阻力臂一定的情况下，可以采取增大物重（阻力），减小动力臂（向左拉或向右拉）的措施．‎ 故答案为：小于；增大物重．‎ 点评： 杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力省距离，等臂杠杆既不省力也不费力．‎ ‎ ‎ ‎18．胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用时先将棉头浸泡于水中吸水，再拉动拉手，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余水挤出后便可清理地板，请在图乙示意图中画出： ‎ ‎（1）动力F1的力臂l1； ‎ ‎（2）作用在B点的阻力F2． ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： （1）根据力臂的概念画出F1的力臂L1．‎ ‎（2）阻力是阻碍杠杆转动的力．‎ 解答： 解：（1）反向延长F1的作用线，标出从支点O到动力F1作用线的距离，即为动力臂L1；‎ ‎（2）动力F1的作用是使杠杆沿逆时针方向转动，而阻力F2的作用是阻碍其转动，所以F2的方向垂直于杆向下，如图所示：‎ 点评： 画力臂，关键是确定支点和力的作用线，从支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂，只要细心，不会出错．‎ ‎ ‎ ‎19．杠杆OA可绕O点转动，受力情况如图所示．请作出力F的力臂L. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 力臂即支点到力的作用线的距离．找到支点向力的作用线作垂线即可．‎ 解答： 解：从支点O向F的作用线作垂线，并标出力臂L．如图所示：‎ ‎．‎ 点评： 本题考查了力臂的作法，属于基本技能的考查．关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段．‎ ‎ ‎ ‎20．如图中活塞抽水机的柄是一根弯曲的杠杆，请画出动力F的力臂L. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 力臂是支点到力的作用线的距离．根据力臂的概念画出F的力臂L．‎ 解答： 解：反向延长F的作用线，标出从支点到动力作用线的距离，即为力臂L．如图所示：‎ 点评： 画力臂，关键是确定支点和力的作用线，从支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂，只要细心，不会出错．‎ ‎ ‎ ‎21．图中OA为轻质杠杆，可绕O点转动，在点B处用细绳悬挂一重物，在A端施加动力F1，使杠杆在水平位置平衡．请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂L1. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 作用在杠杆上的动力是绳子拉杠杆的力，方向沿绳子向上；阻力是物重对杠杆的力，方向竖直向下；已知支点、动力和阻力的方向，根据力臂的画法，过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即动力臂和阻力臂．‎ 解答： 解：‎ 由图F1为动力，过支点O做动力F1的垂线段，即为动力臂L1．点B处用细绳悬挂一重物，重物对杠杆的竖直向下的拉力为阻力，作用点在B点．如图所示：‎ 点评： 会判断作用在杠杆上的动力和阻力，会根据力臂的画法，准确作出动力臂和阻力臂．‎ ‎ ‎ ‎22．如图甲所示，当用指甲剪剪指甲时，指甲剪可以看成是多个杠杆的组合．乙中画出剪指甲时其中一个杠杆DBE的动力臂L1和阻力F2. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 找出杠杆DBE的动力和阻力，过支点做动力、阻力作用线的垂线，从支点到垂足的距离就是力臂，‎ 解答： 解；‎ 由图可知：‎ 杠杆DBE绕E点转动，即E是支点，B点对它向下的力是动力，D点对它向上的力是阻力，由E点做动力作用线的垂线即动力臂，如图所示：‎ ‎．‎ 点评： （1）掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂．‎ ‎（2）会根据动力和阻力画出动力臂和阻力臂；或根据动力臂和阻力臂画出动力和阻力．‎ ‎ ‎ ‎23．（1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，用弹簧测力计沿BC方向拉杠杆，使杠杆平衡，如图1所示．请画出：①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图；②F的力臂. ‎ ‎（2）如图2所示，开关闭合．①请在图中标出通电螺线管的N、S极；②用箭头标出图中磁感线的方向． ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；磁感线及其特点；通电螺线管的磁场．‎ 专题： 磁现象、电生磁；简单机械．‎ 分析： （1）由图可知，钩码重力向下，用弹簧测力计沿BC方向拉杠杆，使杠杆平衡，则拉力斜向上，在根据力臂的概念画出F的力臂L．‎ ‎（2）已知电源正负极，利用安培定则可判断出螺线管的极性，在磁体外部，磁感线方向从N极出发流向S极．‎ 解答： 解：（1）用弹簧测力计沿BC方向拉杠杆，为使杠杆平衡，则拉力斜向上，过支点O做F的垂线即为F的力臂L，‎ ‎（2）根据安培定则，伸出右手使四指弯曲的方向为电流的方向，则大拇指指向为通电螺线管的N极，即螺线管的左端为N极，右端为S极，在磁体外部，磁感线从N极指向S极，如图所示：‎ 点评： （1）画力臂，关键是确定支点和力的作用线，从支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂，只要细心，不会出错；‎ ‎（2）利用安培螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．‎ ‎ ‎ ‎24．如图是用钓鱼竿钓鱼的情景，其中动力为F1，阻力为F2，请在图中作出阻力F2的力臂2. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 已知支点和力的方向，根据力臂的定义过支点作力的作用线的垂线段，垂线段的长度便为力臂．‎ 解答： 解：过支点O作F2的作用线的垂线段，垂线段的长度即阻力臂L2，如图所示：‎ 点评： 本题主要考查了力臂的画法，注意力臂是从支点到力的作用线的距离．‎ ‎ ‎ ‎25．图中，杠杆OBA在图示位置静止，请画出作用在A点的力F的力臂l. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 简单机械．‎ 分析： 要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离．由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂．‎ 解答： 解：反向延长力的作用线F，由支点O向F的作用线做垂线，垂线段的长度为F的力臂L．如图所示：‎ 点评： 此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线．画力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段．‎ ‎ ‎ ‎26．如图1所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），图2为单侧钳柄及相连部分示意图．请在图2中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法；力的示意图．‎ 专题： 作图题．‎ 分析： 力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．‎ ‎②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．‎ ‎③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．‎ 解答： 解：找出支点，从O做F1的垂线段就是F1的力臂；过A点做竖直向下的阻力F2；如图所示：‎ 点评： 作力臂时要找好支点与力的作用线，因为力臂是从支点到力的作用线的距离．‎ ‎ ‎ ‎27．如图所示，利用动滑轮来提升一个物体，拉力F竖直向上．动滑轮其实就是一个变形的杠杆，请在图中标出它的支点O，并画出F的力臂L. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点： 力臂的画法．‎ 专题： 作图题；简单机械．‎ 分析： 动滑轮的本质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，使用时可以省一半的力，但是不能改变力的方向．‎ 解答： 解：动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F为绳子的拉力，方向向上，过支点O向动力作用线画垂线，就得到动力臂L，如图所示：‎ 点评： 本题考查了力臂的画法．动滑轮是变了形的杠杆，根据杠杆五个要素的概念，确定支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂，考查了学生对概念的理解和应用能力．‎ ‎ ‎