杠杆力臂与最小力的作图

杠杆专题复习杠杆作图题归类例析一、杠杆力臂的作法一找点，二画线（必要时反向延长或正向延长力的作用线），三作垂线段（力臂用虚线或实线表示），四标符号（标上直角符号和大括号，并标上力臂的字母）。

点拨：杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上，力臂和力的作用线必须垂直例：如图所示，作出图中各杠杆的动力和阻力的力臂。

二、最大动力臂和最小动力的作法例1：为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2．例2：如图丙所示，用螺丝刀撬起图钉．请在图上画出螺丝刀受到图钉阻力F2的力臂；并画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图三、根据力臂画力的作法例1：如下左图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F作用下杠杆静止水平，l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。

例2：如下右图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，l1为F1的力臂。

请在图中作出力F1。

四、情境设置题作图例1：请你在图中画出使用剪刀时，杠杆AOB所受动力F1的示意图。

例2：小华在动物园参观时，看到了如上图所示的场景，为使小熊猫不致于与石头相撞而受伤害，请你在杠杆AOB上作出使杠杆AOB在图所示位置静止时的最小力F1的示意图，图中O 为旋转点。

练习题：1.如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆ＡＢＣ、ＯＢＤ和ＯＥＤ组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（）A．三个杠杆都是省力杠杆B．三个杠杆都是费力杠杆C．ＡＢＣ是省力杠杆，ＯＢＤ、ＯＥＤ是费力杠杆D．ＡＢＣ是费力杠杆，ＯＢＤ、ＯＥＤ是省力杠杆2.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。

根据室内垃圾桶的结构示意图可确定：（）A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C.桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆D.桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆3小明为了在取书时不把书架弄乱，设计了一个“方便书架”，每本书都加上一个“铁支架”(如图甲所示)。

杠杆力臂、动力、阻力作图1．知识应用：（1）力臂是指支点到力的作用线的距离。

（2）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，找最小力使杠杆平衡就是找最长的力臂。

（3）动力和阻力作用在杠杆上可以使杠杆静止，以此判断动力或阻力的方向。

2．要求：（1）力臂要用两端带箭头的实线或实线加大括号，或虚线加大括号表示，然后要标注力臂长度符号；（2）力臂与力的作用线的垂直关系要用垂直符号标注。

3．杠杆力臂作图方法指导：画力臂，其实就是数学上所说的“作点到直线的垂线”，“点”就是指支点O，“直线”就是指力所在的作用线，找好支点O和力的作用线，就可以画力臂了。

步骤：①明确题目要求作哪个力的力臂。

②在杠杆的图上确定支点O。

③找力的作用线，观察力的作用线的长度，如果力所在的作用线不够长，就用虚线延长（有反向延长和正向延长两种）。

④借助三角板，从支点O向力的作用线作垂线，标出直角符号，则支点到垂足的距离就是力臂。

⑤支点到垂足可以用两端带箭头的实线或实线加大括号，或虚线加大括号表示，并用相应字母标明力臂长度。

例1.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。

2.如图所示为生活中使用的“开瓶起子”，请在图中画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图。

3.如图，轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转，请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。

4.如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂L1和其受到的阻力F2。

5.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。

请在图中作出力F1、F2的力臂L1、L2，O为支点。

6.如图所示，有一个杠杆AOB，可绕O点自由转动，A端吊着一个物体。

请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂。

参考答案1.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。

11最小动力作图 力臂作图一． 作图方法：1最小动力作图：在杠杆上找离支点最远的点为动力作用点，以支点和动力作用点的连线段为动力臂（最长力臂），过动力作用点作垂直动力臂的力即为最小动力。

2力臂作图：应用数学的“点到直线距离”方法作图，将动力和阻力延长为直线作为力的作用线，从支点开始向力的作用线作垂直线段即为力臂。

二．应用作图：1、杠杆的五要素作图（五要素缺啥补啥）（ 第2题）2、如图所示AOB 足以0为固定点悬挂在墙壁上的支架(重力忽略不计)，在B 端吊一盏电灯。

若以O 为支点，F 2是墙壁对支架的阻力，请画出动力F 1的示意图、动力F 1的力臂及阻力F 2的力臂。

3、如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O 连接。

请在图中作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图，并画出重力的力臂。

4、如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N 的物体P 悬挂在杠杆的中点A 处，拉力F 1与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡。

请在图中画出拉力F 1的力臂，并求出此状态下拉力F 1=_______N 。

5、用羊角锤起钉子如图所示，在A 点施加一个最小的动力，请在图中画出这个最小的动力和动力臂。

OAGAG6、如图10所示，陈师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你帮他在图中画出这个力。

7、如图11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 。

8、列车上有出售食品的手推车，如左下图所示。

若货物均匀摆在车内，当后轮遇到障碍物A 时，售货员会向上提扶把，请在图中画出此时售货员提车使用的最小力的示意图和这个力的力臂。

9、找最小力，使杠杆在该位置平衡10.如图所示的茶壶在倒茶时相当于一个杠杆，现以O为支点，在A点处提壶耳向杯中倒水，请画出作用在A点的最小的动力F及其对应的力臂L。

11、渔夫用绳子通过竹杠拉起渔网，如图14所示．请在图上画出（1）绳子AB对杆拉力F1的力臂L1．（2）渔网对杆的拉力F2的示意图及该力的力臂L2．12、筷子是我国传统的用餐工具，它应用了杠杆的原理，如图所示，请你在右图中标出这根筷子使用时的支点O，并画出动力F1和阻力臂L2。

学习资料专题10杠杆作图及计算力臂是初中物理中一个重要的知识点,是学习杠杆平衡的的一个重要概念,而杠杆平衡条件计算又是另一个重要考点。

在各省市中考中画力臂、利用杠杆平衡条件计算都是常常出现的考题。

一、力臂：1、力臂的定义：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。

2、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.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.二、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L 1或阻力臂的符号L 2.画力臂的口诀：一找点，二画线，三作垂线段，四标长和短。

三、画杠杆的“最小力"的技巧:（1）①画连线，连接支点与动力作用点(或离支点最远的点）；②作垂线，作连线的垂线；③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F 1L 1＝F 2L 2得，动力2211F L F L ，动力臂L 1越长,动力F 1越小. 四、利用杠杆平衡条件计算:1、题型分析(1）已知F1、F2、L1、L2四个量中的三个计算第四个量,通过将F1l1＝F2l2变形，再直接带入求解即可。

(2）已知F2L2一定，分析F1与L1之间的关系，常常用来计算或画最小力，关键是找到最大动力臂:①当动力作用点确定后，支点到动力作用点的线段即为最大动力臂；②动力作用点没有规定时，应看杠杆上哪一点离支点最远,则这点到支点的距离即为最大动力臂.（3)杠杆原来平衡，改变其中的一个要素，判断杠杆能否平衡或如何平衡操作才能使杠杆平衡：关键看ΔF1L1（动力与动力臂乘积变化量)与ΔF2L2的（阻力与阻力臂乘积变化量)大小问题。

杠杆力臂与最小力的作图►类型一杠杆力臂作图1．[2021·] 如图1所示，用杠杆将物体A吊起，O点是支点，请画出拉力F1的力臂l1和物体A所受的重力G的示意图。

图12.[2021·] 用一杠杆提一重物，如图2所示，请画出图中力F的力臂。

图23．[2021 ·] 如图3所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点，请画出动力F1的力臂和阻力F2的示意图。

图34．如图4所示为古代护城河上安装的吊桥，请在图中作出绳拉力F的力臂。

图45．杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是力F2的力臂，在图5中画出力F1的力臂l1和力F2。

图56．如图6所示是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图。

当水箱内的水到达一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停顿上水。

请在图中作出F1、F2的力臂l1、l2，O为支点。

图6图77．如图7所示是汽车液压刹车装置的一局部。

该装置中AOB实为一个杠杆，O是杠杆的支点，请画出刹车时它所受的动力F1、阻力F2和动力臂l1。

8．如图8甲所示，当人曲臂将重物端起时，人的前臂可以看做一个杠杆。

请在图乙所示的示意图中画出力F1和F2的力臂。

图89．[2021 ·] 如图9(a)所示为小华用笤帚在扫地。

其中O为支点，作用在A点的动力为F1。

请在图(b)中画出作用在B点的阻力F2的示意图及其力臂l2。

图910．如图10甲所示为用食品夹夹鸡蛋的场景，我们把食品夹抽象为杠杆如图乙所示，请在图乙中画出阻力F2的示意图，并画出动力臂l1和阻力臂l2。

图1011.[2021·资阳] 胶棉拖把的主要构造如图11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分挤出后便可清理地板，请在图乙中画出动力F1的力臂l1和作用在B点的阻力F2。

图11►类型二最小力作图12．画出使杠杆AB在如图12所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。

杠杆原理力臂杠杆原理是物理学上一个基本的定律，应用广泛。

杠杆由杠杆臂和杠杆支点组成。

当施加一个力F1在杠杆臂的一端时，杠杆会产生一个力矩M1，并将矩传递到杠杆支点处。

根据杠杆原理，当力矩平衡时，F1所施加的力矩必须等于另一个力F2在杠杆臂的另一端产生的力矩M2。

力矩的大小取决于施加在杠杆上的力和力臂的长度。

力臂是指从杠杆支点到所施加力的垂线距离。

杠杆原理可以用公式表达为：F₁ × L₁ = F₂ × L₂其中F₁和F₂代表施加在杠杆上的两个力，L₁和L₂是对应的力臂长度。

力臂是杠杆原理中一个重要的参数，它对力矩的大小有很大的影响。

力臂越长，所产生的力矩就越大，反之亦然。

力臂的长度是一个相对的概念，因为它取决于力施加的位置和力的方向。

当水龙头可以旋转时，可以通过改变水龙头的位置，改变水流的方向，从而改变水流的力矩和力臂的长度。

力臂的大小也会对杠杆的稳定性产生影响。

当力臂越短时，杠杆越容易失去平衡，因此需要更小的力来保持平衡。

力臂在机械设计中是一个非常重要的概念。

在设计机械设备时，需要考虑到力臂的长度和力矩的大小，以确保设备能够正常运行。

当设计起重机时，需要计算重物的重量和距离，以选择正确的起重机和支撑杆。

如果支撑杆的长度不够长，就会产生更大的力矩，并使起重机更容易失去平衡。

力臂是杠杆原理中一个非常重要的概念。

它的大小对杠杆的稳定性和力矩的大小有很大的影响。

在机械设计中，力臂也是一个重要的参数，需要仔细考虑。

通过正确的计算和应用杠杆原理和力臂的概念，可以设计出稳定和高效的机械设备。

除了机械设计中的应用，力臂和杠杆原理在其他领域中也有广泛的应用。

在物理学中，力臂和杠杆原理常用于解决物体的转动问题。

当理解门的开关机制时，就可以应用杠杆原理。

门的铰链处可以看作是杠杆的支点，门把手所施加的力可以看作是杠杆的一端，门重量所产生的力可以看作是杠杆的另一端。

通过计算力臂的长度和力的大小，可以确定所需的力量来打开门，并保持门的平衡。

杠杆中的最小动力（最长力臂）问题求作最小动力问题，可以转化为找最长力臂问题。

为了使动力臂最长，施加的动力必须具备两个条件：（1）动力的作用点在杠杆上距支点最远处；（2）动力应垂直于支点和动力作用点的连线，并根据动力和阻力使杠杆向相反的方向转动的原则确定动力的方向。

具体分为以下几种情况：①支点与动力作用点明确如果支点和动力作用点已知，直接连接支点和动力作用点，这就是最长的动力臂，再作出"最长动力臂"的垂线即"最小动力"，如图所示（支点O、动力作用点C已知）。

②支点已知，动力作用点未知如果支点已知，动力作用点未知，在杠杆上选择离支点最远的点作为动力作用点，连接支点和动力作用点，这就是最长的动力臂，再作出"最长动力臂"的垂线即为"最小动力"，如图所示（支点O 已知，动力作用点未知）。

③支点未知，动力作用点已知支点不确定，动力作用点确定。

选择合适的位置作为支点，使动力臂与阻力臂的比值最大，动力最小。

如图所示（支点未知，动力作用点 A 已知），图乙虽也能撬起石块，但不如图丙更省力，因此图丙中力F 为最小动力。

④支点与动力作用点均未知支点、动力作用点都不确定，选择合适的支点，使阻力臂尽可能小、动力臂与阻力臂之比尽可能大，动力才会最小。

如图甲所示，支点与动力作用点均未知，当以图乙所示方式抬起桌子时，动力臂与阻力臂比值最大，所需动力最小。

【举例说明】由F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，则需使其力臂最大。

如图所示，在杠杆上一点A分别施加三个力，均可使杠杆保持静止，三个力的力臂都是以OA为斜边的直角三角形中的一边，其中F1和F3的力臂l1、l3均为直角边，F2的力臂l2与OA重合为斜边，根据直角三角形的相关知识可知，l2最长。

由此可得，杠杆上任意一点上施加的动力的最长力臂为以该点与支点为端点的线段。

当动力作用点为离支点最远的点时，动力臂最大，此时动力最小。

2023年05月22日第1题第2题第3题如图，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂L。

第4题第5题表示。

第6题第7题第8题如图所示，轻质杠杆OA 可绕O 点转动，请在图中画出杠杆OA 的动力臂L。

第9题如图所示，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。

第10题第14题的示意图。

第12题第13题23．（2分）如图所示，轻质杠杆的A 点挂一重物G ，绳受的拉力为F 2，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F 1的示意图，并作出F 2的力臂l 2。

第17题)。

第18题.第16题第19题如图所示,一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A端用绳子系在竖直墙壁的B点,在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体,杠杆处于水平静止状态。

已知OA长为50cm,OC长为30cm,∠OAB=30 .(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂。

(2)拉力F的大小是______N.2023年05月22日第1题【答案】第2题【答案】由图示可知，当杠杆与地面的接触点（A点）为支点时，作用在D点动力的力臂最大，此时动力最小，连接AD为动力臂L，过D点作垂直于动力臂向上的力，即为最小动力F的示意图。

如图所示：第5题【答案】示：支点到力的作用线的垂直距离是力臂，从支点作力的作用下的垂线段即可作出力臂。

第6题【答案】见解析【解析】图所示：故答案为：见解析。

重力的方向竖直向下，作重力的示意图时应从物体重心向下作竖直线段；先确定支点，再确定力的作用线，最后从支点到力的作用线作垂线段。

第4题第7题【答案】图中为支点，反向延长力画出的作用线，然后从支点向力的作用线作垂线段，该垂线段即为力的力臂，如图所示：力臂是支点到力的作用线的距离；由支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即为力臂。

第8题【答案】由图知，杠杆所受动力作用在A端，动力的方向向上，过支点O作动力作用线的垂线段，即为杠杆OA的动力臂L。

初中物理杠杆作图题归类例析一、杠杆力臂的作法一找点，二画线（必要时反向延长或正向延长力的作用线），三作垂线段（力臂用虚线或实线表示），四标符号（标上直角符号和大括号，并标上力臂的字母）。

点拨：杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上，力臂和力的作用线必须垂直例：如图所示，作出图中各杠杆的动力和阻力的力臂。

二、最大动力臂和最小动力的作法例1：为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2．例2：如图丙所示，用螺丝刀撬起图钉．请在图上画出螺丝刀受到图钉阻力F2的力臂；并画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图．例3：如图3所示，一重力可忽略不计的杠杆，支点为O，A端挂一重物G，若要杠杆在图示位置平衡，要在C点加最小的力，这个力的方向怎样？三、根据力臂画力的作法例1：如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。

例2：如图6所示，杠杆在力、作用下处于平衡状态，为的力臂。

请在图中作出力。

四、情境设置题作图例1：画出作用在压水泵摇柄上力的力臂。

例2：杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥（图3）就是一个杠杆，它的支点是C点，画出绳对吊桥的拉力及拉力的力臂。

例3：请你在图3—1中画出使用剪刀时，杠杆AOB所受动力的示意图。

例4：小华在动物园参观时，看到了如上图所示的场景，为使小熊猫不致与石头相撞而受伤害，请你在杠杆AOB上作出使杠杆AOB在图所示位置静止时的最小力的示意图，图中O为旋转点。

例5：如图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。

请作出拔钉子时所用最小动力的示意图。

（注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线）杠杆分类（1）L1＞L2时，叫省力杠杆，其特点是省了力但费了距离。

如开瓶盖的起子、铡刀、老虎钳、道钉撬等。

（2）L1＜L2时，叫费力杠杆，其特点是费了力但省了距离。

l 1第十二章 第1节：杠杆(作图专题)1．（12淮安）如图所示，画出杠杆所受动力F 的力臂。

答：或2．（12常州）如图所示，用螺丝刀撬图钉，O 为支点，请画出动力F 1的力臂l 1．（保留作图痕迹） 答：3．(12盐城）如图所示，O 点为杠杆的支点，画出力F 1 的力臂．答：4．（12泰州）如图是用开瓶扳手打开瓶盖的示意图，O 为支点，画出动力F 1的力臂（l 1）和阻力（F 2）的示意图． 答：5．（12广东）如图，杠杆OB 可绕O 点转动，在力F 的作用下在水平位置平衡，画出力F 的力臂L 。

F 2 l 1 O F 1 l 1O F 1 F lF lFFOFOl 0F 2F1OL 1答：如图6．（12来宾）如图所示，请画出力F 的力臂l 0答：7．（12成都）在图中：①标出支点O 的位置；②画出作用在撬棍上的力F 1的力臂。

答：8．（12娄底）如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O 为支点，F 1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F 2的力臂L 2；答：9．（12荆州）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图。

O 为支点，A 为手握鱼竿的作用点，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F 2的力臂，最小的动力F 1及其力臂。

F 2F 1答：10．（12梅州、河源）如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接。

试作出地面对棒的支持力的力臂L和棒所受重力G的示意图。

答：11．（12菏泽）如图所示，用裁纸刀裁纸。

加在裁纸刀上的动力为F，支点在O点，请在图中画出其对应的动力臂L。

答：12．（12兰州）如图所示的裁纸刀，O为支点，画出动力F的力臂L。

答：如图13．（12绥化）如图所示，请画出F的力臂L答：14．（12哈尔滨）如图，工人用撬棍撬起石块，O为支点。

(1)画出阻力F2的力臂L2。

(2)画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图。

F LFlLF 1答：15．（12三明）请按要求完成下列作图：（3）在图中画出力F 1的力臂l 1。