2020年中考物理《力臂及其作图》考点训练.doc

力臂及其作图考点+训练力臂是初中物理中一个重要的知识点，是学习杠杆平衡的必会的一个概念，画力臂既是初中的一个难点，又是一个重点，在初中物理的大大小小的各类考试中，特别是在各省市中考中会有考题出现。有的是单纯的画力臂，有的是结合具体的情景画力臂，考试形式多样。1、杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的点，通常用字母O来表示。动力：使杠杆转动的力，通常用F1来表示。阻力：阻碍杠杆转动的力，通常用F2来表示。动力臂：从支点到动力作用线的距离，通常用L1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，通常用L2表示。（力的作用线是通过力的作用点A或C沿力的方向所画的直线，AB所在的直线叫动力作用线，CD所在的直线叫阻力作用线）2、力臂：（1）力臂的物理意义是：表示作用在杠杆上的力的方向对杠杆转动效果的影响。（2）力臂是从支点到力的作用线的距离，不是从支点到力的作用点的距离。上图中，OC是从支点到力的作用线的距离，是力臂；OA从支点到力的作用点的距离，不是力臂，二者显然不同。（3）作用在杠杆上的一个力的作用点不变，力的方向改变时，它的力臂一般要改变。（4）力臂可能与杠杆重合。3、画力臂的步骤：（1）找支点：具体的方法是“转一转”不管杠杆是在静止时，还是在匀速转动时，设想杠杆在动力的作用下转动一个较小的角度，杠杆上瞬时不动的那个点就是支点。（2）画力的作用线：在表示动力或阻力的线段上，根据实际需要，把线段正向或反向延长。（3）作垂线段：过支点作动力作用线或阻力作用线的垂线，支点和垂足的线段就是动力臂或阻力臂，并把它们用虚线表示，标出垂直符号。（4）标长和短：用大括号把动力臂或阻力臂括上，在大括号的旁边标上动力臂的符号L1或阻力臂的符号L2。画力臂的口诀：一找点，二画线，三作垂线段，四标长和短。4、画杠杆的“最小力”的技巧：（1）画连线，连接支点与动力作用点(或离支点最远的点)；作垂线，作连线的垂线；标方向，确定力的方向（2）作用在杠杆上力的大小，可以根据杠杆平衡条件进行判断：由F1L1F2L2得，动力，动力臂L1越长，动力F1越小。5、根据力臂的大小，杠杆分为三类：杠杆分类力臂关系力的关系特点实例省力杠杆L1L2F1F2省力，距离羊角锤、起子、撬棒、独轮车费力杠杆L1F2费力，省距离钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子、筷子等臂杠杆L1=L2F1=F2不省力，不费力天平、定滑轮 一、中考题型分析中考中，力臂作图是常常出现的一个题型，主要以作图形式考查。近年来，常常结合具体情景画力臂。分值在2分3分左右。二、典例精析考点一： 画力臂典例一： （2019岳阳）请画出图中杠杆动力F的力臂L。典例二：（2019广东）如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂L。考点二：画最小力及力臂典例一：（2019深圳）如图所示，在 C 点用力把桌腿 A 抬离地面时，桌腿 B 始终没有移动，请在 C 点画出最小作用力的示意图。 解：典例二：（2019连云港）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。1、（2019兰州）如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验示意图，0点为杠杆的支点，请画出杠杆左侧钩码所受重力的示意图和弹簧测力计施加拉力的力臂L1。2、（2019青海）如图所示，画出杠杆A端所挂物体重力的示意图和杠杆B端所受力F的力臂L。3、（2019大连）如图所示，用杠杆将物体A吊起，O是支点，请画出拉力F1的力臂L1和物体A所受重力的示意图。4、（2019武威）如图所示是羊角锤示意图，请画出用羊角锤时最小动力F1的示意图。5、（2019自贡）如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图，并作出F2的力臂L2。 6、（2019眉山）如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图。7、（2019铁岭）如图甲是种鸡蛋开壳器AOB相当于一个杠杆。图乙为其简化的示意图，图中0点为支点，F2为给鸡蛋开壳时杠杆所受阻力。请在乙图中画出：（1）给鸡蛋开壳时作用在A点的最小动力F及其动力臂L1。（2）阻力臂L2。8、（2019本溪）如图甲是一个“瓷砖定位器”，使用时用手压手柄，此时的手柄AOB可视为一杠杆，图乙是其简化示意图，图中O为支点，F2是使用“定位器”时B点受到的阻力。请在图乙中画出：（1）阻力臂L2。（2）作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。9、（2019成都）如图，是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择 (选填“A”、“B” 或“C”)剪刀，这样选择的目的是为了省 。 10、（2019广东）如图所示，我国古代护城河上安装使用的吊桥就是一个组合机械，通过定滑轮改变 ，由图可知杠杆的支点是 （选填“A”、“B”或“C”）点，它属于 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。11、（2019宁夏）如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（）AB点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力BB点是支点，物体A放在车厢前部可省力CC点是支点，物体A放在车厢后部可省力DC点是支点，物体A放在车厢前部可省力二、典例精析考点一： 画力臂典例一： （2019岳阳）请画出图中杠杆动力F的力臂L。【答案】见解析。【解析】力臂是从支点到力的作用下的垂直距离。根据图示，先找出支点O，反向延长力F画出力的作用线（用虚线画），过O点向力的作用线做垂线（用虚线），标出垂直符号，最后用大括号标出力臂L。作图如下：【考点】画力臂。典例二：（2019广东）如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂L。【答案】见解析。【解析】重力的方向始终竖直向下，从行李箱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表示就是重力G的示意图；O为支点，反向延长力F画出力的作用线（用虚线画），过O点向F的作用线做垂线（用虚线），标出垂直符号，最后用大括号标出力臂L。作图如下：【考点】画力臂。考点二：画最小力及力臂典例一：（2019深圳）如图所示，在 C 点用力把桌腿 A 抬离地面时，桌腿 B 始终没有移动，请在 C 点画出最小作用力的示意图。 解：【答案】见解析。【解析】用力把桌腿A抬离地面时整个桌子绕B点旋转，即B为杠杆的支点，直接连接BC即为最长的动力臂，根据力与力臂垂直，所以做BC的垂线，方向向上，即为最小力的示意图，如下图所示：【考点】画力臂。典例二：（2019连云港）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】见解析。【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：【考点】画力臂。1、（2019兰州）如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验示意图，0点为杠杆的支点，请画出杠杆左侧钩码所受重力的示意图和弹簧测力计施加拉力的力臂L1。【答案】见解析。【解析】重力的方向始终竖直向下的，从钩码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表示就是重力G的示意图；O为支点，反向延长测力计拉力画出力的作用线（用虚线画），过O点向拉力的作用线做垂线（用虚线），标出垂直符号，最后用大括号标出力臂L。作图如下：【考点】画力臂和重力的示意图。2、（2019青海）如图所示，画出杠杆A端所挂物体重力的示意图和杠杆B端所受力F的力臂L。【答案】见解析。【解析】 物体受到的重力作用在物体的重心，方向竖直向下；先反向延长画出力F的作用线，从支点O画F的作用线的垂线可得其力臂L，如下图所示：【考点】画力臂和重力的示意图。3、（2019大连）如图所示，用杠杆将物体A吊起，O是支点，请画出拉力F1的力臂L1和物体A所受重力的示意图。【答案】见解析。【解析】重力的方向始终竖直向下的，从物体A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表示就是重力G的示意图；O为支点，反向延长F1画出动力作用线（用虚线画），过O点向F1的作用线做垂线（用虚线），标出垂直符号，最后用大括号标出力臂L1。作图如下：【考点】画力臂和重力的示意图。4、（2019武威）如图所示是羊角锤示意图，请画出用羊角锤时最小动力F1的示意图。【答案】见解析。【解析】使用时，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力最小，需动力臂最长，连接OA，即为最长动力臂，过A点画垂直与OA，向右的动力即为F的示意图，如下图所示：【考点】画力臂。5、（2019自贡）如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图，并作出F2的力臂L2。 【答案】见解析。【解析】由图可知，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力最小，需动力臂最长，连接OB，即为最长动力臂，所以做OB的垂线，方向向上，即为最小力的示意图；O为支点，反向延长画出力F2的作用线，从支点O画F2的作用线的垂线可得其力臂L，如下图所示： 【考点】画力臂和重力的示意图。6、（2019眉山）如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图。【答案】见解析。【解析】由图可知，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力最小，需动力臂最长，连接OA，即为最长动力臂，所以做OA的垂线，方向向上，即为最小力的示意图，作图如下：【考点】画力臂。7、（2019铁岭）如图甲是种鸡蛋开壳器AOB相当于一个杠杆。图乙为其简化的示意图，图中0点为支点，F2为给鸡蛋开壳时杠杆所受阻力。请在乙图中画出：（1）给鸡蛋开壳时作用在A点的最小动力F及其动力臂L1。（2）阻力臂L2。【答案】见解析。【解析】（1）阻力F2及其力臂恒定不变，根据杠杆平衡条件可知，要使动力最小，需动力臂最大，连接OA直线时作为动力臂时最大，动力F1与OA垂直，方向垂直OA向下；（2）支点为O，再过力的作用点沿力的方向画力的作用线，最后过支点O，向F2力的作用线引垂线，并标出阻力臂L2，见下图：【考点】画力臂。8、（2019本溪）如图甲是一个“瓷砖定位器”，使用时用手压手柄，此时的手柄AOB可视为一杠杆，图乙是其简化示意图，图中O为支点，F2是使用“定位器”时B点受到的阻力。请在图乙中画出：（1）阻力臂L2。（2）作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。【答案】见解析。【解析】（1）过O点向F2的作用线作垂线，支点到垂足之间的距离用大括号标注为L2；（2）根据杠杆平衡条件可知，当F2、L2不变时，要使F1最小，需使L1最大，当连接O与A让OA作为动力臂时是最大的，然后过A点作OA的垂线，方向向下即可作出最小力F1，见下图：【考点】画力臂。9、（2019成都）如图，是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择 (选填“A”、“B” 或“C”)剪刀，这样选择的目的是为了省 。 【答案】 C 力。【解析】由于铁匠师傅需要剪掉比较坚硬的物体，故需要较省力的机械，三幅图中只有C图的动力臂是大于阻力臂的，选择C图。【考点】三类杠杆及力臂。10、（2019广东）如图所示，我国古代护城河上安装使用的吊桥就是一个组合机械，通过定滑轮改变 ，由图可知杠杆的支点是 （选填“A”、“B”或“C”）点，它属于 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。【答案】力的方向 C 省力。【解析】图中使用了定滑轮A，不能省力，但可以改变力的方向；由图可知吊桥绕着C点转动，所以C点是杠