中考杠杆作图易错题例析
- 格式:doc
- 大小:89.00 KB
- 文档页数:5
专题09 杠杆作图(一)杠杆作图是物理学中重要的一部分,而杠杆画图在力学中尤为重要,是各地中考常考的考题,也是期中、末不可或缺的考题,因为它不但包含了力臂的寻找和画法,还包含了杠杆的受力分析和利用杠杆的平衡条件推断杠杆两端受到的力的大小和方向而作图力的示意图。
命题依据:①杠杆五要素——支点、动力、阻力和动力臂、阻力臂。
②杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)。
常见题型:①作力臂;②作动力或阻力的示意图;③作最小力。
一、已知动力或阻力作力臂解题技巧(画力臂方法):①先找出图中杠杆的支点;②找到动力或阻力的作用点,作出力的作用线(沿力的示意图这一线段向两端延伸所作的直线);③从支点向阻力作用线作垂线;④用规定的标注符号表示力臂。
标注符号过去用“{”加字母“l”或者“数值:如25cm”表示,现在用国际通用规定“|←l→|”“→| l |←”或者“|←25cm→|”“→|2.5mm|←”标注。
简单记作:一找支点、二画力线、三作距离、四标力臂。
解题技巧:先找到支点,再作出力的作用线,利用数学上的点到直线的距离作图方法找到垂足,将支点和垂足用标注符号标出。
例题1(中考题型)在图9-1中画出力F的力臂l。
图9-1【解题思路】力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离,本题从题图可以看到力和杠杆垂直,即力臂与杠杆重合,所以只用力臂的标注符号标出即可。
解:由于力臂与杠杆重合,,用箭头标出这段距离,记为l,就是动力臂,如图9-2所示。
图9-2【点拨】画和杠杆重合的力臂时,为了使阅卷教师能够看清,一般都画在杠杆外。
例题2(中考题型)如图9-3所示,工人用撬棒撬起石块的情景,O是支点,请画出动力F的力臂l。
图9-3【解题思路】本题支点和力的示意图已确定,有图可以看到,从支点可以作力的示意图的垂线。
解:从支点O向动力F的作用线作垂线段,即为动力的力臂l,如图9-4所示。
图9-4【点拨】力的示意图是力的作用线的一部分,如果从支点向力的作用线作垂线时恰好画在力的示意图上时,就省略了作力的作用线的步骤。
中考杠杆作图易错题例析一、画错力臂例1(2008年杭州)画出作用在压水泵摇柄上力的力臂。
错解:支点到力的作用点的连线当作力臂。
如图1-甲。
正解:如图1-乙。
解析:力臂是支点到力的作用线的距离。
如何正确理解力臂的概念呢?其几何模型就是“点到直线的距离”。
画好力臂是学好杠杆的重中之重。
(2008年青岛)下列关于的力臂的作图中,正确的是()例2(2007年南通)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。
错解:如图4—甲。
正解:如图4—乙。
解析:杠杆的动力和阻力指的都是作用在杠杆的力,此题中动力是绳对吊桥的作用力,而不是人对绳子的拉力。
二、画错动力方向例3(2008年辽宁)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。
错解:如图5—甲,认为作用在杠杆上的两个力的方向相反。
正解:如图5—乙。
解析:如何确定作用在杠杆上力的方向,如果已知的力使杠杆绕支点作顺时针转动,则现在施加的动力应使杠杆绕支点作逆时针转动。
反之,也成立。
动力和阻力使杠杆转动方向相反,但它们的方向不一定相反。
三、画错动力作用点例4(2007年连云港市)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。
错解:如图7—甲,A点作为动力作用点。
正解:如图7—乙。
B点作为动力作用点。
解析:此题要求我们要逆向思维。
根据力臂是支点到力的作用线的距离,过的末端作的垂线交杠杆的点B才是的作用点,从而画出动力。
注意动力的作用点要画在杠杆上。
四、求作最小动力1.动力臂在杠杆上例5(2006年天门)小华在动物园参观时,看到了如图8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。
错解:如图9—甲。
正解:如图9—乙。
解析:O点相当于杠杆的支点,根据满足最小力的两个条件可知:(1)在杠杆上离支点O最远的点是点B;(2)OB就是最长的动力臂。
机械(杠杆)部分易错题汇总(一)一、选择题(共22小题)1、如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆重不计,AO=OB.在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1;当BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2,则()1题2题3题4题A、F1<F2B、F1>F2C、F1=F2D、无法比较2、如图所示要使杠杆平衡,作用在A点上的力分别为F1、F2、F3,其中最小的力是()A、沿竖直方向的力F1最小B、沿垂直杠杆方向的力F2最小C、沿水平方向的力F3最小D、无论什么方向用力一样大3、如图是手负重(指能承受的最大物重)示意图,当手臂按图示方向伸展时,下列图象能表示负重大小与手臂伸展程度大致关系的是()A、B、C、D、4、甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山,木箱的悬点恰好在抬杠的中央.如图所示,则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是()A、F甲=F乙B、F甲>F乙C、F甲<F乙D、已知条件不足,所以无法判断5、如图所示,为一可绕O点转动的杠杆,在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡,此时AB部分水平,保持重物静止不动,而使绳绕A点从图所示的位置沿图中的虚线CD转动,则()A、沿垂直于OA方向的力F1最小B、沿垂直于OB方向的力F2最小C、沿垂直于AB方向力F3最小D、无论什么方向,用的力一样大6、如图所示,一根铁棒在水平拉力F的作用下,以O点为转轴,由竖直逆时针匀速转向水平位置的过程中,动力F与动力臂L的大小变化()A、F增大,L增大B、F减小,L减小C、F增大,L减小D、F减小,L增大5题6题7题7、如图所示,O为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡.如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是()A、F1>F2B、F1=F2C、F1<F2D、F2>F1>G8、日常生活中,我们经常需要搬运大小轻重不同的物件,如果用力的姿势不正确,就容易受伤.如图所示的四种搬运重箱子的姿势中,正确的是()A、B、C、D、9、如图所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为l,动力与动力臂的乘积为M,则()A、F增大,l增大,M增大B、F增大,l减小,M减小C、F增大,l减小,M增大D、F减小,l增大,M增大10、如图所示,杠杆上有两个质量不等的球m1>m2,杠杆在水平位置平衡,杠杆自重不计.如果两球以相同的速度向支点运动,则杠杆()A、仍能平衡B、不能平衡,左侧将下沉C、不能平衡,右侧将下沉D、条件不够,无法判断9题10题11题12题11、如图所示,在轻质杆OB的中点A处,悬挂有重为G的物体M,在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F,杆从虚线位置沿逆时针方向匀速转至图示位置的过程中,下列叙述中错误的是()A、拉力F逐渐变大B、拉力F始终小于GC、拉力F跟它力臂的乘积不变D、重物M对杠杆拉力的力臂逐渐变大12、如图,杠杆在水平位置平衡,若在杠杆两端各取掉相同质量的物体,则:()A、杠杆左端下降;把支点向左移动,可使杠杆平衡B、杠杆左端下降;把支点向右移动,可使杠杆平衡C、杠杆右端下降;把支点向左移动,可使杠杆平衡D、杠杆右端下降;把支点向右移动,可使杠杆平衡13、(2005•海淀区)古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆,如图所示.一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是()A、L始终在增加,FL始终在增加B、L始终在增加,FL始终在减小C、L先增加后减小,FL始终在减小D、L先减小后增加,FL先减小后增加14、如图,O为支点,在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,则这个杠杆为()A、一定省力B、一定费力C、不省力也不费力D、都有可能15、综合实践课上小红用剪刀修剪树枝时感到很吃力,为了使小红容易剪断树枝,有四位同学给出了自己的建议,你认为其中最合理的是()A、小明:用剪刀尖去剪B、小莹:用剪刀的中后部去剪C、小敏:用剪刀的中前部去剪D、小洁:放弃,不去修剪了16、(2008•包头)发展经济和保护环境是当前全球两大热点问题,从提高人们生活水平角度.有人认为发展经济更重要;从社会可持续发展角度.有人认为保护环境更重要.图中所体现的发展理念是()A、经济比环保重要B、环保比经济重要C、经济与环保一样重要D、经济与环保都不重要17、如图所示.杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩).且在水平位置平衡,杠杆自重不计.如果两人同时以大小相等的速度向支点移动.则杠杆将()A、仍能干衡B、不能平衡,大人那端下沉C、不能平衡,小孩那端下沉D、条件不够,无法判断16题17题18题19题18、如图所示,OA是OB两倍,在重物G A、G B的下方各挂一质量相等的物体m,杠杆恰好平衡,则G A和G B的比值为()A、小于B、等于C、大于D、无法确定19、如图所示,用方向不变的力F,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,F的大小变化情况有()A、保持不变B、逐渐变小C、逐渐变大D、无法判定20、一根长为L、重为G的均匀木条,支在中间刚好平衡,如果在左端锯下全长的,叠放在左端剩余部分的上面,如图所示,则()A、仍平衡B、左端下沉C、右端下沉D、无法确定21、如图所示的两种情况,OB=AB,物重均为G,两轻质杠杆均平衡.比较F、F'的大小,满足关系式()21题22题A、F=F’B、F=2F’C、F=F'D、F=F'22、如图所示,杠杆水平平衡.当两球同时以相同的速度向O点滚动时.(其中M1>M2)杠杆()A、保持平衡B、左边下偏C、右边下偏D、三种情况都有可能二、填空题(共8小题)23、如图所示的轻质直角曲杆AOCB的A端吊着一个45牛的物体,AO=BC=4厘米,OC=3厘米.要使曲杆保持平衡,加在B端最小的力为_________牛,并在图上画出该力的方向.24、据报道,在杭州动物园,一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量,如图所示.他动用了吊车、铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具.吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m,距系铁笼处的距离为9cm,当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N,若不计棒及铁笼的重量,则该大象的质量约为_________t.(g取10N/kg)从这篇报道介绍的“称象”事例及历史上广为人知的“曹冲称象”故事,你有什么感受?25、如图所示,质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m,中央支于支架O上,A、B端分别用细绳AD、BC系于天花板上,木板AB水平时,绳AD、BC刚好绷直,且AD绳竖直,BC绳与板AB成30°角,已知细绳承受的最大拉力均为240N.现有重为300N的小孩,从O点出发,沿OB方向向B端缓慢行走,那么_________绳将被拉紧;在保证细绳不被拉断的情况下,小孩向右行走的最大距离是_________m;若从O向A端行走,则行走的最大距离是_________m.26、(2009•湖南)在衡阳农村一些地方,还保留一种“舂米对”的古代简单机械,其示意图如图,使用这个装置时,人在A端用力把它踩下后立即松脚,B端就会下落,打在石臼内谷物上,从而把谷物打碎,用力将它踩下去的过程中,舂自身的重力是“_________”(填“动力”或“阻力”).这是一个_________(填“省力”或“费力”)杠杆.27、(2011•北京)将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着杠杆的A端.当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时,杠杆在水平位置平衡,如图所示,此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa.把质量为900g的水注入容器M中,水未溢出,水静止后,水对容器M底面的压强为2500Pa,圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa.已知:AO:OB=2:3,容器M的底面积为60cm2,不计杠杆的质量,g取10N/kg,则圆柱体甲的密度为_________kg/m3.28、甲、乙两同学用一根均匀的木棒抬一袋重400N的米袋(甲在前,乙在后),如图所示,乙同学为了减轻甲同学的负担,他应该设法使他的肩头与悬挂点O之间的距离_________(选填“增大”、“减小”),若只让甲同学承担150N的力(不考虑木棒的重力),那么甲、乙两同学的肩头到O点的距离L甲和L乙之比应为_________.29、如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某轴转动.根据你的生活经验,你认为_________(选填“甲”或“乙”)较易损坏,这是因为按动这种开关的_________较小,按动需要的力较大.墙壁开关应与所控制的的电灯_________联.30、如图是一座拉索桥的设计示意图,其中O是可转动点,当轮船需要驶过时,可利用拉索把桥面拉起.如果只需要一根拉索,甲设计的拉索较低,乙设计的拉索较高,请你比较图中拉索的拉力F甲_________(填“>”“<”“=”)F乙,理由_________.答案与评分标准一、选择题(共22小题)1、如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆重不计,AO=OB.在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1;当BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2,则()A、F1<F2B、F1>F2C、F1=F2D、无法比较考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件。
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2211FL 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F 1、F 2、L 1、L 2四个量中的三个计算第四个量,通过将F 1l 1=F 2l 2变形,再直接带入求解即可。
(2)已知F 2L 2一定,分析F 1与L 1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。
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.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A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力【答案】C【解析】【分析】【详解】由图可知车厢绕着点C转动,所以点C为支点;当物体放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力,所以选项ABD都不正确,故答案为 C.2.如图所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡。
下列叙述正确的是()A.此杠杆一定是省力杠杆B.沿竖直向上方向用力最小C.沿杆OA方向用力也可以使杠杆平衡D.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆【答案】D【解析】【分析】【详解】A.因为无法确定动力臂的大小,所以无法确定是哪种杠杆,故A错误;B.沿垂直杠杆向上的方向用力,动力臂最大,动力最小,最省力,故B错误;C.沿OA方向动力臂是零,杠杆无法平衡,故C错误。
D.因为杠杆的动力臂无法确定,所以它可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆,故D正确。
故选D 。
3.如图,一个长方体木箱,重心在它的几何中心,其高度为H 、正方形底面的边长为L 、重为G 。
想把这个木推倒(木箱较重,不会移动),在其中部的中心最初施加一个水平推力大小是( )A .2GHLB .GH LC .HL GD .GL H【答案】D【解析】【分析】【详解】由图示可知,把这个木箱推倒,它右下端与地面的接触点是支点,当小孩水平推木箱时,力臂为2H ,阻力为木箱的重力,阻力臂为2L ,如图所示:根据杠杆的平衡条件可得G ×2L =F ×2H F =GL H故选D 。
4.如图所示,在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆在力F 作用下在水平位置平衡,现保持杠杆始终在水平位置平衡,将弹簧测力计绕B 点从a 转动到b 的过程中,拉力F 与其力臂的乘积变化情况是( )A.一直变小B.一直变大C.一直不变D.先变小后变大【答案】C【解析】【分析】【详解】将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的。
学习资料专题06 杠杆的作图题抓住考点学1.与杠杆有关的几个概念杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
(1)支点:杠杆绕着转动的点;(2)动力:使杠杆转动的力;阻力:阻碍杠杆转动的力;(3)动力臂:从支点到动力作用线的距离;(4)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
2.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂即 F1L1=F2L23。
能确认并画出杠杆的力臂学习杠杆的关键点是知道杠杆的五要素。
五要素包括支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。
组成杠杆的示意图如下。
(1)支点用字母O 表示,是杠杆绕着转动的点,同一根杠杆使用方法不同,支点的位置可能不同,要能根据具体情况区分支点。
(2)画动力(用字母 F1表示)或阻力(用字母 F2表示)时应注意力的作用点和方向。
动力和阻力都是杠杆受到的力,其作用点都在杠杆上。
有同学认为同一根杠杆上动力和阻力的方向一定相同,有同学认为一定不同,这都是错误的。
正确的认识是:动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。
即一个力能使杠杆向顺时针方向转动,则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。
(3)动力臂用字母l1表示,阻力臂用字母l2表示。
力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离。
借用几何用语,力臂不是点到点的距离,而是点到直线的距离。
(4)画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签。
即找支点O;画力的作用线(虚线);画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);标力臂(大括号).根据考点考【例题1】(2019吉林)请在下图中画出动力F1的力臂l1.【答案】如图所示。
【解析】力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。
首先通过支点O做力F1的作用线的垂线,然后画上垂足,标上名称L1 .【例题2】(2020辽宁阜新)如图所示,用刀切食物,O为支点,A为动力作用点:(1)画出刀受到的阻力F2的示意图;(2)画出最小动力F1的示意图及其动力臂l1.【答案】【解析】(1)刀受到的阻力垂直于接触面向上.(2)阻力和阻力臂不变,力臂越长越省力,最长的力臂即支点O与A点的连线,根据力臂的画法作出垂直于OA的作用力为最小动力F1。
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.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A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力【答案】C【解析】【分析】【详解】由图可知车厢绕着点C转动,所以点C为支点;当物体放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力,所以选项ABD都不正确,故答案为 C.2.如图所示,杠杆在水平状态保持静止,要使弹簧测力计的示数变为原来的12,下列措施中可行的是A.去掉三个钩码B.把钩码向左移动2小格C.把钩码向右移动2小格D.把弹簧秤测力计向左移动2小格【答案】B【解析】【分析】【详解】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,4G×4L=F2×8L,解得F2=2G,要使弹簧测力计的示数变为原来的12,即F2=G。
A.去掉三个钩码,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,G×4L=F'2×8L,所以F'2=12G,不符合题意;B.把钩码向左移动2小格,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,4G×2L=F'2×8L,所以F'2=G,故B符合题意;C.把钩码向右移动2小格,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,4G×6L=F'2×8L,所以F'2=3G,故C不符合题意;D.把弹簧秤测力计向左移动2小格,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,4G×4L=F'2×6L,所以F'2=83G,故D不符合题意。
故选B。
3.如图所示,将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,杠杆在水平位置平衡,已知:乙物体所受重力为30N,:1:3AO OB ,甲物体的底面积为0.2m2,g取10N/kg。
一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题1.如图所示,轻质杠杆AOB 的支点是O ,AO=BO 。
若在A 端和B 端分别悬挂重力相等的两个重物,则杠杆( )A .保持平衡B .A 端下沉C .B 端下沉D .以上均可能【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】轻质杠杆AOB 的重力可不计,杠杆的示意图如下所示:动力和阻力大小均等于物体的重力,两个重物的重力相等,则F 1=F 2;动力臂为OA ,阻力臂为OC ,满足OC OB OA <=所以可知12F OA F OC ⨯>⨯根据杠杆的平衡条件可知,A 端下沉。
故选B 。
2.如图所示,一根均匀木尺放在水平桌面上,它的一端伸出桌面的外面,伸到桌面外面的部分长度是木尺长的14,在木尺末端的B 点加一个作用力F ,当力F =3N 时,木尺的另一端A 开始向上翘起,那么木尺受到的重力为( )A .3NB .9NC .1ND .2N【答案】A 【解析】 【分析】【详解】设直尺长为l,如图所示:从图示可以看出:杠杆的支点为O,动力F=3N 动力臂OB=1 4 l阻力为直尺的重力G,阻力臂CO=12l-14l=14l由杠杆平衡的条件得F×OB=G×OC3N×14l= G×14l G=3N故选A。
3.如图所示,为提升重物,现选用轻质杠杆,不考虑杠杆支点O点处的摩擦,每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度,下列说法正确的是A.当重物悬挂在A点,动力作用在C点时,该杠杆一定是省力杠杆B.当重物悬挂在C点,动力作用在B点时一定比作用在A点时要省力C.无论重物挂在A点还是B点时,利用该机械所做的有用功都相等D.如果动力作用在C点且方向始终保持与杆保持垂直,则提升重物过程动力大小不变【答案】C【解析】【分析】灵活运用杠杆平衡公式分析即可;【详解】AB.不论重物悬挂在A点或C点,也不论动力作用在C点还是B点,判断杠杆是省力还是费力,需要根据杠杆平衡公式,不仅与力的作用点有关,还与力的方向有关,因此无法在只知道力的作用点的情况下判断是否省力,故AB错误;C.无论重物挂在A点还是B点时,由于物体质量相同,上升高度相同,则根据W Gh可知,该机械所做的有用功都相等,故C 正确;D .动力作用在C 点且方向始终保持与杆保持垂直时,可得动力臂大小始终不发生变化,但由于物体上升,重物的阻力臂会逐渐减小,则由杠杆平衡公式可知动力会减小,故D 错误。
中考杠杆作图易错题例析
江苏沛县张街中学张振楼
一、画错力臂
例1(2008年杭州)画出作用在压水泵摇柄上力的力臂。
错解:支点到力的作用点的连线当作力臂。
如图1-甲。
正解:如图1-乙。
解析:力臂是支点到力的作用线的距离。
如何正确理解力臂的概念呢?其几何模型就是“点到直线的距离”。
画好力臂是学好杠杆的重中之重。
■相关链接:
(2008年青岛)下列关于的力臂的作图中,正确的是()
例2(2007年南通)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。
错解:如图4—甲。
正解:如图4—乙。
解析:杠杆的动力和阻力指的都是作用在杠杆的力,此题中动力是绳对吊桥的作用力,而不是人对绳子的拉力。
二、画错动力方向
例3(2008年辽宁)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。
错解:如图5—甲,认为作用在杠杆上的两个力的方向相反。
正解:如图5—乙。
解析:如何确定作用在杠杆上力的方向,如果已知的力使杠杆绕支点作顺时针转动,则现在施加的动力应使杠杆绕支点作逆时针转动。
反之,也成立。
动力和阻力使杠杆转动方向相反,但它们的方向不一定相反。
三、画错动力作用点
例4(2007年连云港市)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。
错解:如图7—甲,A点作为动力作用点。
正解:如图7—乙。
B点作为动力作用点。
解析:此题要求我们要逆向思维。
根据力臂是支点到力的作用线的距离,过的末端作
的垂线交杠杆的点B才是的作用点,从而画出动力。
注意动力的作用点要画在杠杆上。
四、求作最小动力
1.动力臂在杠杆上
例5(2006年天门)小华在动物园参观时,看到了如图8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。
错解:如图9—甲。
正解:如图9—乙。
解析:O点相当于杠杆的支点,根据满足最小力的两个条件可知:(1)在杠杆上离支点O最远的点是点B;(2)OB就是最长的动力臂。
最小力的作用线与OB垂直,已知的力G 使杠杆作顺时针转动,则现在施加的动力应使杠杆作逆时针转动,应指向右上方。
本题最常见的错误答案是把A点看作动力的作用点。
思维的误区就在于作用在杠杠上的两个力必须分居在支点两侧,由于阻力在杠杆的左边,从而将动力作到杠杆的右端。
2.动力臂不在杠杆上
例6(2008年苏州样卷)如图10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)
错解:如图11—甲。
正解:如图11—乙。
解析:错误的认为力臂一定在杠杆上,以杠杆的全长做力臂最长。
求作最小动力问题,就是转化为找最长力臂问题。
找最长力臂,一般分两种情况:(1)在动力的作用点明确的情况下,就是以支点到力的作用点的连线作为力臂,这个力臂最长,过力的作用点作力臂的垂线,正确确定力的方向从而作出最小的力;(2)在动力作用点未明确规定时,首先应找出距支点最远的点作为动力作用点,然后再按(1)的步骤完成。