专题04 杠杆、滑轮作图 一、杠杆作图 （1）作图步骤：一找点（即支点O）、二画线（即画出力的作用线，用实线画）、三作垂线段（即从支点到力的作用线画垂线就是力臂，可以用括弧标出，标上L1、L2即表示力F的力臂）. （2）杠杆最小力臂的画法：①使用杠杆时，要使动力最小，必须动力臂最长.②最长力臂的确定：a.把支点和力的作用点相连作最长力臂；b.对于滚动圆柱体，把支点和圆心相连构成的直径作为最长力臂；c.对于长方体来说，对角线为最长力臂.③根据支点位置（支点在中间二力同向，支点在一端，二力反向）确定力的方向，过力的作用点沿力的方向与最长力臂垂直即可画出最小力. 二、专题跟踪训练 1．（2022·四川资阳·中考真题）在国家提倡一对夫妻可生育两个子女以后，很多同学家里都有了弟弟妹妹。春节后，小明也有了一个妹妹。某个春光明媚的周末，在小明的陪同下，妈妈用婴儿车推着妹妹在小区散步，回来时，遇到单元门口的台阶；为了将婴儿车推上台阶，需要在把手A处施加动力使婴儿车前轮抬起迈过台阶，如图甲所示。已知婴儿车连同婴儿所受的重力为G，重心为O，作用在A处的动力F的方向竖直向下、若将婴儿车视为一个杠杆，请在图乙所示的简化示意图中画出重力G、支点P、动力F和动力臂L。 【答案】 【解析】从重心O作竖直向下的力，即为其重力G；将婴儿车推上台阶，车前轮抬起迈过台阶，此时若将婴儿车视为一个杠杆，支点后轮与地面的接触点上；从A点作竖直向下的力，即为动力F；从支点P向动力F的作用线引垂线，垂线段的长即为动力臂L，如图所示： 2．（2023·吉林·中考真题）图为用手写字时的示意图，笔可以看做是杠杆，O为支点，F为阻力，请画出F的力臂l。 【答案】 【解析】力臂是支点到力的作用线的垂线段。反向延长力F的作用线，过支点O作阻力F作用线的垂线段，即为阻力F的力臂l，如下图 3．（2023·黑龙江哈尔滨·中考真题）小丽学习了滑轮的知识后，想利用滑轮组设计一个升降装置，自己把物体吊上楼来，请你画出最省力的绕线方式和物体所受重力的示意图。 【答案】 【解析】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以绳子要系在动滑轮上面的挂钩上，依次向外绕线；过物体的重心，作竖直向下的重力G。如图所示： 4．（2023·辽宁锦州·中考真题）如图所示是中医用切刀切药材的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点的最小力F及其力臂L。 【答案】 【解析】根据杠杆平衡条件可知，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，要求在A点用力，连接OA，则OA就是最长的动力臂L；由题意可知，要在A点用最小的力F将药材切开，杠杆应按顺时针转动，则动力应垂直于力臂L向下，据此可画出最小动力F的示意图，如图所示： 5．（2024·山东潍坊·一模）如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB通过金属杆压住入水口，停止上水。请在图中作出： （1）动力和动力臂； （2）阻力。 【答案】 【解析】由图和题意可知，O为支点，水对浮标的向上作用力为动力，入水口对B端的向上作用力为阻力；过杠杆B点作竖直向上的力即为阻力F2；过浮标重心作竖直向上的力即为动力F1，过支点O作动力F1作用线的垂线段即为动力臂L1，如图所示： 6．（2024·江苏苏州·一模）按照题目要求作图：画出图中用杠杆OA抬起重物的最小力F及其力臂L。 【答案】 【解析】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，OA是最长的力臂，则力F应与OA垂直且向上，如图所示： 7．（2024·四川广元·二模）如图所示，不考虑杠杆重力，作出使杠杆平衡的最小动力F1。 【答案】 【解析】动力臂最大时，动力最小，以OD为动力臂最大，过D点作垂直于动力臂向下的 ... ...
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