1、专题11 力臂的画法【母题来源1】2019年天津卷【母题原题】如图是用撬棒撬石头的情景，图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是ABC D【母题来源2】2019年湘西土家族苗族自治州卷【母题原题】图中为一杠杆，画出F1的力臂l1；【母题来源3】2019年江苏连云港卷【母题原题】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。【母题来源4】2019年浙江省湖州卷【母题原题】生活中我们常用开瓶器打开瓶盖，如图所示使用开瓶器能省力的原因是_。请画出作用在开瓶器上的阻力。【母题来源5】2019年山东省威海卷【母题原题】如图是一种活塞式抽水机的示意图。其中
2、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。【难点中心】在学习杠杆时，感到力臂是最难画的，实际上那是你没有掌握正确的作图方法。画出杠杆的力臂，重点是掌握作图方法，杠杆的问题再变，画力臂的方法是不变的，只要掌握住力臂的画法，杠杆的力臂就能正确找出，杠杆问题就能迎刃而解。实际上，杠杆的力臂就是一条垂线段，就是数学上的点到直线的距离。【考点难点突破】【知识链节】1定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。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。2五要素组成杠杆示意图。支点：杠
3、杆绕着转动的点。用字母O表示。动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2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，但阻力与杠杆的转动的方向相反。动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。【技能方法】1画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。（1）找支点O；（2）画力的作用线（虚线）；（3）画力臂（过支点垂直力的作用线作垂线）；（4）标力臂（大括号）。2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（动力作用点与支点
4、的连线是力臂时最省力），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。【母题1】（2019福建省厦门市八年级期末）如图，是考尔德的龙虾网与鱼尾巴，作品将艺术和杠杆原理相结合，形成悬挂式雕塑。请画出图中力F1相对于O点的力臂l1。【母题2】（2019山西省运城八年级期末）在下左图中O为支点，画出在A点施加一个最小的力F使杠杆在此位置平衡。（按照题目要求作图）【母题3】（2019广东省中山市中山纪念中学八年级期末）如图所示，轻质杠杆上挂着一重物，O点是支点，画出杠杆受到阻力F2的示意图，使杠杆在此位置平衡时所需最小动力F1的示
5、意图及其动力臂L1。【母题4】（2019福建省三明市九年级二模）在图中画出撬石头的力F的力臂和石头受到的重力示意图。【母题5】（2019四川省乐山市犍为县九年级二模）如图所示，轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下，在水平方向处于静止状态，请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。专题11 力臂的画法【母题来源1】2019年天津卷【母题原题】如图是用撬棒撬石头的情景，图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是ABCD【答案】A【解析】图中小石头与杠杆接触位置为支点，大石头向下压杠杆的力为阻力，人压杠杆的力为动力。过支点O与两个作用力垂直的线段长分别为两个力的力臂。【母题来源2
6、】2019年湘西土家族苗族自治州卷【母题原题】图中为一杠杆，画出F1的力臂l1；【答案】【解析】作力臂方法为，从支点出发，向力方向作垂线，当线不够长时，作延长线，力臂为虚线。【母题来源3】2019年江苏连云港卷【母题原题】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。【答案】【解析】在阻力与阻力臂一定时，要使动力最小，则动力臂必须最长；由图可知，O为支点；当动力作用在杠杆的最右端，且支点O到杠杆最右端的距离作为动力臂时，动力臂最长，此时的动力最小；过杠杆的最右端作垂直于力臂向上的力F，即为最小力F的示意图。如下图所示：【母题来源4】2019年浙
7、江省湖州卷【母题原题】生活中我们常用开瓶器打开瓶盖，如图所示使用开瓶器能省力的原因是_。请画出作用在开瓶器上的阻力。【答案】动力臂大于阻力臂 【解析】开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以使用开瓶器能省力；使用开瓶器开瓶盖时动力沿逆时针转动，瓶盖对起子的力阻碍了开瓶器的转动，所以其作用点在开瓶器上，方向向下，如图所示：【母题来源5】2019年山东省威海卷【母题原题】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。【答案】【解析】由图知，此时向上提起杠杆的左端，杠杆会绕O点顺时针转
8、动，则B点会受到下面连杆向上的支持力，即阻力的方向竖直向上，过B点作竖直向上的阻力F2；反向延长力F1画出力的作用线，过支点O作动力作用线的垂线段，即动力臂l1。如图所示：【难点中心】在学习杠杆时，感到力臂是最难画的，实际上那是你没有掌握正确的作图方法。画出杠杆的力臂，重点是掌握作图方法，杠杆的问题再变，画力臂的方法是不变的，只要掌握住力臂的画法，杠杆的力臂就能正确找出，杠杆问题就能迎刃而解。实际上，杠杆的力臂就是一条垂线段，就是数学上的点到直线的距离。【考点难点突破】【知识链节】1定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮
9、助确定支点。如：鱼杆、铁锹。2五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2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，但阻力与杠杆的转动的方向相反。动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。【技能方法】1画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。（1）找支点O；（2）画力的作用线（虚线）；（3）画力臂（过支点垂直力的作用线作垂线）；（4）标力臂（大括号）。2解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力阻力
10、臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大（动力作用点与支点的连线是力臂时最省力），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。【母题1】（2019福建省厦门市八年级期末）如图，是考尔德的龙虾网与鱼尾巴，作品将艺术和杠杆原理相结合，形成悬挂式雕塑。请画出图中力F1相对于O点的力臂l1。【答案】【解析】从支点O向力F1的作用线作垂线段l1，得到力F1的力臂l1，如下图所示：【母题2】（2019山西省运城八年级期末）在下左图中O为支点，画出在A点施加一个最小的力F使杠杆在此位置平衡。（按照题目要求作图）【答案】【解析】连接O
11、A，若在A端施力F，且F的方向与OA垂直时，动力臂最大则最省力；若要使杠杆平衡，则动力方向向上，故在A点施加一个最小的力F如下图所示：【母题3】（2019广东省中山市中山纪念中学八年级期末）如图所示，轻质杠杆上挂着一重物，O点是支点，画出杠杆受到阻力F2的示意图，使杠杆在此位置平衡时所需最小动力F1的示意图及其动力臂L1。【答案】【解析】如图的杠杆，阻力是物体对杠杆的拉力，故方向与重力的方向相同，即F2竖直向下；在杠杆右端端点施加力，并且垂直于点O与此端点的连线（即为动力臂L1）时，动力臂最大，在阻力、阻力臂一定时，此时F1最省力，方向斜向上，如图：【母题4】（2019福建省三明市九年级二模）在图中画出撬石头的力F的力臂和石头受到的重力示意图。【答案】【解析】石头重力的作用点在重心，过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；过支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即为F的力臂，如下图所示：【母题5】（2019四川省乐山市犍为县九年级二模）如图所示，轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下，在水平方向处于静止状态，请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。【答案】【解析】由图可知，杠杆的支点为O，过支点O向动力F1作用线引垂线段，即为其力臂L1，阻力是灯对杠杆A点的拉力，过A点沿竖直向下的方向画一条有向线段，用F2表示，即为阻力的示意图。如图所示：12