2019中考物理知识点全突破系列专题55杠杆中最小力的问题

2019中考物理知识点全突破系列专题55杠杆中最小力的问题

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。‎ ‎ ‎ ‎13.按题目要求作图． ‎ ‎（1）如图甲，物体A沿光滑斜面下滑，作出物体所受重力和弹力的示意图． ‎ ‎（2）如图乙，O为轻质杠杆的支点，A点挂一重物，杠杆在图示位置平衡，作出阻力臂 和最小动力F1的示意图．   ‎ ‎（3）如图丙，小磁针静止在通电螺线管的正上方，请在图中标出电源的正、负极和磁感线方向． ‎ ‎14.如图OAB轻质杠杆，O为支点，请在图中B点处画出能使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 ‎ ‎15.旅行箱在拉力作用下静止于图示状态，O点为旅行箱的重心，A为拉力的作用点，请在图中画出旅行箱的重力以及最小拉力F的示意图。‎ ‎16.如图是一杠杆，试画出作用在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。 ‎ ‎17.杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置.试画出这个力的示意图和力臂.‎ ‎18.作出使杠杆平衡的最小的力F及力臂L。‎ ‎19.如图所示，杠杆OAB可绕O点在竖直平面内转动。重为100N的物体挂在距离A点30cm处，OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆重力以及转轴间的摩擦忽略不计。要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，请画出作用于杠杆B端的最小动力F1示意图并求出最小的力F1的大小. ‎ ‎20.                                      ‎ ‎（1）如图所示，请在图中画出苹果受到重力的示意图。 ‎ ‎（2）如图所示，A处于静止状态，B在拉力作用下向右加速运动。请在图中画出A物体所受的摩擦力f的示意图（力的作用点图中已标出）。 ‎ ‎（3）如图所示，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的示意图。 ‎ ‎21.如图所示．O为杠杆AC的支点，在B处挂一个小球，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上的最小动力F的示意图。‎ ‎22.如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物，O为杠杆的支点。请在杠杆端点B画出杠杆平衡时所施加的最小动力F1的示意图及其动力臂L1‎ ‎ ‎ ‎23.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。 ‎ ‎24.下面左图是一杠杆图，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。‎ ‎ ‎ ‎25.如图甲是同学们常用的燕尾夹，当用力压住C点时可以打开夹子。打开夹子时，ABC可看作一个杠杆，请在图乙中找出支点的位置，标出字母“O”，并画出最小的动力F1。 ‎ ‎26.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的示意图． ‎ ‎27.图中，用鱼竿将鱼钓起，O为支点，请在图中画出作用在A点的最小动力F1以及鱼竿所受阻力F2的示意图。‎ 答案解析部分 一、作图题 ‎1.【答案】解:如图所示:‎ ‎ ‎ ‎【解析】【解答】阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，以桌腿上A点为支点，连接AC，则AC就是最长的动力臂，当力作用在C点且与AC连线垂直向上时，力F最小，如下图所示：‎ ‎【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.‎ ‎ ‎ ‎2.【答案】解:如图所示:‎ ‎【解析】【解答】连接OA，若在A端施力F，当F的方向与OA垂直时动力臂最大，此时最省力，如图所示：‎ ‎【分析】当杠杆平衡时，作用力最小时，力臂最大，杠杆上最大的力臂是支点到力的作用点的连线。‎ ‎3.【答案】（1）解:如图所示: （2）解:如图所示: （3）解:如图所示:     ‎ ‎【解析】【解答】 (1)由杠杆平衡更条件可知，当动力臂最长时，用力最小。连接OC即为最长动力臂，在做OC的垂线即为最小力F.如图所示： ； (2)从定滑轮开始绕线，有两段绳子承担重物，如图所示： ；(3)电路中灯都能正常发光，而左端的灯泡与电表并联，故这里是电压表，左端的灯泡要亮，则下边的电表则必须是电流表才会使左端的灯中有电流通过。如图所示： ‎ ‎ 【分析】（1）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. （2）从人手处为起点开始绕线即可. （3）电压表并联在电路中，电流表串联在电路中.‎ ‎4.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【分析】杠杆OA能绕O点转动所以O为支点，根据杠杆的平衡条件可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时动力最小，由图可知：连接OA力臂最长，然后过A点做力臂的垂线即为力F.‎ ‎5.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【解答】解：由图知O是支点，F1作用在A点时，最长力臂是OA，所以F1的方向要与OA垂直，方向向下，这样才能保证其力臂是OA。 过O点向力F2的作用线作垂线，即为阻力F2的力臂l2 ． 如图所示： 【分析】杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线，杠杆上最大的力臂是支点到力的作用点的连线.‎ ‎6.【答案】解：如图所示：‎ ‎【解析】【分析】本题考查杠杆平衡。当拉力F与杠杆垂直时，力最小，此时力臂是作用点到杠杆原点的距离.‎ ‎7.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【解答】由杠杆平衡条件知道，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；由图知道，O为支点，A点距离O点是最远的，若以AO为力臂时，力是最小的；物体M所受重力G的方向是竖直向下的，作用点在重心，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，如图： 【分析】杠杆上力最小时，力臂最大，最大的力臂是支点到力的作用点的距离.‎ ‎8.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【解答】当AO之间的连线作为力臂时，力臂是最大的。根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂一定，动力臂最大，此时动力最小； 力F2是由重力产生的，故阻力的方向是竖直向下的，从O点作该力的作用线的垂线，即为力臂L2.如图所示： 【分析】杠杆上的力臂是从支点到力的作用点的距离，最大的力臂是支点到力的作用点的连线.‎ ‎9.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【分析】由图可知，OB大于OA，故根据杠杆平衡条件可知，最长的力臂为OB时，动力最小，过B点作垂直于OB的作用力F，要使杠杆平衡，其方向应该向上.‎ ‎10.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【解答】因为重力的方向是竖直向下，所以过物体的重心画一条竖直向下的有向线段，并带有箭头，用G表示，即为物体所受重力的示意图； 由杠杆平衡条件知道，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；由图知道连接OC，为最大力臂，此时施加在C点的力F最小，所以，过C点做OC的垂线斜，且向左下方的力，即为F的示意图，如下图 【分析】重力的方向竖直向下，杠杆上最小的力时，力臂最大，最大的力臂是支点到力的作用点的连线.‎ ‎11.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【解答】连接AC，过点C作AC的垂线就是最小力F的方向所在的直线，且力F的方向左上方，AC就是力F的力臂L。 【分析】杠杆上力最小时力臂最大，最大的力臂是支点到力的作用点的连线.‎ ‎12.【答案】解：如图所示：‎ ‎ ‎ ‎【解析】【解答】以桌腿上A点为转轴，课桌重力的力矩一定，当所用的力力臂最大时，所用的力最小，而最大的力臂等于AC间距离，则当力作用在C点且与AC连线垂直向上时，力最小，力的示意图如图：‎ ‎【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.‎ ‎ ‎ ‎13.【答案】（1） （2） （3）解： ‎ ‎【解析】【分析】（1）在光滑的斜面上，物体受到的重力方向竖直向下，作用点（重心）在其几何中心上；斜面对物体的支持力方向垂直斜面向上，作用点也在物体的几何中心上. （2）根据题意知道，阻力的作用点是A，方向竖直向下，过支点O作力F2 作用线的垂线段OC ， 即为阻力臂L2；由图知道，当力F1 作用在B点，最大力臂L1是杆长OB时，此时力F1 最小，阻力臂 和最小动力F1的示意图如图. （3）由异名磁极相互吸引知道，通电螺线管的左端为N极、右端为S极，故其周围的磁感线从N极出发、回到S极，则图中磁感线方向指向右；通电螺线管的左端为N极、右端为S极，由右手螺旋定则可知电流从螺线管的右侧流入、从左侧流出，所以电源右端为正极、左端为负极.‎ ‎14.【答案】解:如图所示: 。 ‎ ‎【解析】【分析】由O点到杆顶端的距离是最长的力臂，所以动力应作用在杠杆的顶端B处，且根方向垂直于杆向上，据此可画出最小的动力.‎ ‎15.【答案】解:如图所示:‎ ‎【解析】【分析】重力方向竖直向下，从重心O沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示.‎ 阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小，图中B点为支点，以支点B到A的距离作为力臂是最大的；因为力与力臂垂直，故过A点作BA的垂线，方向斜向上作出力F最省力.‎ ‎16.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【分析】连接支点与A的线段就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件可知，此时动力最小；要使杠杆平衡，动力方向应垂直于动力臂向上，据此可画出最小的动力.‎ ‎17.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【解答】根据杠杆平衡条件，杠杆要想最省力则动力最小，动力臂要最长；在图中从支点O到力F作用点C的连线OC为最长的动力臂；过C点作垂直于OC向上的动力F。【分析】由杠杆的平衡条件：F1×l1=F2×l2 ， 可知阻力×阻力臂的乘积一定时，当动力臂l1最大时，动力F1最小的。‎ ‎18.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【解答】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，必须使动力臂最大，由图可知当力臂L等于杠杆长时，力臂是最大的，为使杠杆平衡，应在杠杆右端施加一个垂直于杠杆向上的力，如图所示： 故答案为： ‎ ‎ 【分析】本题考查了杠杆最小力及其力臂的画法，找出力的作用点及力的方向是做题的关键。‎ ‎19.【答案】；20N ‎ ‎【解析】【解答】解：当力臂为OB时，力臂最长，此时最省力．连接OB，作用在B点的最小力应垂直于OB向上．如图所以OB=   根据杠杆的平衡条件：   解得：F=20N ‎【分析】阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越长动力小，根据题意确定找出最大的动力臂，然后由杠杆平衡条件，求出最小的动力.‎ ‎20.【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】【解答】（1）苹果所受的重力方向竖直向下，从苹果的重心沿竖直向下画出有向线段，并标上重力的符号G；（2）A处于静止状态，受到平衡力的作用，受向左的拉力和向右的摩擦力f是一对平衡力；（3）图中支点在O点，OA作为动力臂时最长，动力最小，并且动力的方向应该向上。【分析】（1）苹果所受的重力竖直向下，从重力的作用点，沿重力的方向作有向线段，即可作出重力的示意图；（2）物体保持静止或匀速直线运动时，受到平衡力的作用；（3）杠杆平衡条件F1L1=F2L2 ， 在阻力、阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小。‎ ‎21.【答案】解:如图所示:‎ ‎【解析】【解答】为使杠杆在水平位置平衡，动力F最小，F的力臂应最大，图中动力臂OC是最长的动力臂，力F作用点在C点，方向竖直向上，如图所示：‎ ‎【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.‎ ‎22.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【解答】在B点施加力，并且垂直OB向上，此时动力臂最大，而阻力、阻力臂一定，由杠杆平衡条件可知此时最省力、用力最小；因为阻力方向竖直向下，为使杠杆平衡，则动力方向向上，从O点做动力F1作用线的垂线，可得动力臂L1 ， 如图所示：‎ ‎【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.‎ ‎ ‎ ‎23.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【解答】由图示可知，此杠杆中的阻力和阻力臂是在确定的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力臂越长，越省力，最长的力臂就是支点到力的作用点的距离，连接OA就是最长的力臂，然后过A点作OA的垂线，就是动力的方向，如上图所示。 【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.‎ ‎24.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【解答】由图可知，物体的重力即为阻力，方向竖直向下；根据杠杆平衡的条件，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，连接OA就是最长的动力臂L；要使杠杆平衡动力的方向应垂直于力臂向上，据此可画出最小的动力F及其力臂L；如图所示： ‎ ‎【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.  ‎ ‎ ‎ ‎25.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【解答】当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，B为支点；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，OC为动力臂时，动力臂最长，动力最小，如图所示：‎ ‎【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.‎ ‎26.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【解答】杠杆在图示位置平衡，阻力G与阻力臂OA一定，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，OB是最大动力臂，与OB垂直斜向下的动力F最小，如图所示： 【分析】本题考查了最小力和力臂的画法，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．‎ ‎27.【答案】解:如图所示:‎ ‎【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，连接支点O与A点，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1 ， 阻力的方向是竖直向下的，在杠杆最右端作竖直向下的阻力F2.‎