第十一章简单机械和功汇编之杠杆作图
1.如图所示，铡刀工作时的动力F1，O为支点。
请在图中作出动力臂L1和铡刀受到的
阻力F2的示意图。
2.画出F1和F2的力臂
3.如图，是用瓶起子起瓶盖的示意图，O为支点，请在图中画出动力F1的力臂L1。
4.如图所示，画出力F的力臂L1和物体所受到5N的重力示意图。
5.在如图所示中，O是杠杆的支点，画出力F的力臂并用字母L标明。
6.画出图中力F的力臂和物体所受重力的示意图。
7.两位同学利用图乙所示的可以绕O点自由转动的健身器材进行锻炼，甲同学竖直向
下用力F1将另一端的乙同学拉起．请画出拉力F1的力臂L1．
8.图中轻质杠杆OA在重物和绳AB的共同作用下，保持水平静止，
请画出动力F1和它的力臂L1。
9.如图所示，杠杆OAB在力F作用下静止，O为支点，请画出F的力臂L。
10.如图所示，杠杆中O为支点，请画出：
①F1的力臂；
②F2的力臂。
11.图是利用杠杆吊起重物的情景，O是支点，请画出F1的力臂，
并用字母L1表示。
12.如图所示，O点为杠杆的支点，请画出力F的力臂，并用字母L表示。
13.请作出图中力F的力臂L。
答案和解析
1.【答案】解：沿F1作出动力的作用线，从O点向力动力F1的作用线引垂线，即为动力臂L1，如图：
铡刀受到的阻力F2的作用点在物体与铡刀接触处，方向垂直铡刀斜向上，所以阻力F2的示意图如图：
如图：
【解析】
动力臂是支点到动力作用线的距离，阻力是弹力，应垂直于接触面。
力的示意图要按力的三要素去作，力臂按力臂的定义：支点到力的作用线的距离，按数学方法作出，再用大括号标出。
2.【答案】解：已知支点为O，首先反向延长画出动力、阻力的作用线（用虚线）；过点O作力F1的垂线段L1，作力F2的垂线段L2，那么L1、L2即为F1和F2的力臂。
如图所示：
【解析】
力臂是支点到力的作用线的距离，因此要先确定支点，然后判断力的方向，再过支点做出力的作用线的垂线，支点到力的作用线的距离，即为所求作的力臂。
握杠杆的五要素，以及力臂的作法。
关键是要作出支点到力的作用线的垂线段。
3.【答案】解：
用起子开瓶盖时，O为支点，过支点O作力F1的作用线的垂线段，标出力臂符号L1．如图所示：
【解析】
在杠杆上，支点指的是杠杆绕着转动的点，阻力是阻碍杠杆转动的力，力臂是支点到力的作用线的距离。
此题中支点为点O，动力臂为支点O到F1的作用线的距离。
力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
4.【答案】解：
从O点向力F的作用线作垂线段L就是力F的力臂L1；
物体受到的重力G竖直向下，大小G=5N，从物体的重心竖直向下作有向线段，即可作出重力示意图，如图所示：
【解析】
先确定支点，再确定力的作用线，最后从支点到力F的作用线作垂线段，可得F的力臂；重力方向竖直向下，作重力的示意图时应从物体重心向下作竖直线段。
本题考查了重力的示意图和力臂的画法，属于基础题目。
5.【答案】解：动力最小，即动力臂最长，要想将水抽上来，所以动力的方向应该向下，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F，如下图所示：
【解析】
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
根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。
6.【答案】
【解析】
【分析】
力臂是指支点到力的作用线的距离，可以根据垂直关系做出力臂或做力。
解决本题的关键是会根据力臂的画法、由已知条件作出相应的力臂和力，注意力方向的确定。
【解答】
做力臂L2的垂线，即为力F2的作用线，与杠杆的交点即为F2的作用点；力F1使杠杆逆时针转动，则F2应阻碍杠杆的转动，即力F2的方向向下；过支点O作F1的作用线的垂
直距离，即为L1，如图所示：
7.【答案】解：过支点O作F作用线的垂线段，即力臂L．如图所示
【解析】
根据力臂的正确画法作图，即过支点作动力作用线的垂线段。
知道力与力臂的关系，会根据力臂的正确画法画出相应的力或力臂。
8.【答案】
【解析】
【分析】
重力方向竖直向下，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F的作用线作垂线段。
即可作出F的力臂L。
知道重力的方向总是竖直向下的，会用示意图表示力，会根据力臂的画法作出相应的力和力臂。
【解答】
（1）重力方向竖直向下，从重心向下作竖直线段，便是重力的示意图；
（2）从O点向力F的作用线作垂线段L就是力F的力臂，如图所示。
9.【答案】解：过支点O作F1作用线的垂线段，即L1．如图所示：
【解析】
根据力臂的正确画法作图，即过支点作垂直于力的作用线的垂线段．
知道力与力臂的关系，会根据力臂的画法画出正确的力或力臂．
10.【答案】
【解析】
【分析】
力臂是支点到力的作用线的距离；由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂。
本题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线，从而正确地画出力臂。
【解答】
支点为O，从支点O作力F的作用线的垂线段，垂线段即为力F的力臂，如下图所示：菁优网。
故答案为：
菁优网。
11.【答案】解：（1）支点：O；动力作用点：A，动力方向：竖直向上；阻力作用点：B，阻力方向：竖直向上；
过支点O分别作动力F1作用线和阻力F2作用线的垂线段，即为动力臂L1和阻力臂L2，如左下图。
（2）支点：O；动力作用点：A，动力方向：射线AD的方向向上；阻力作用点：B，阻力方向：竖直向下。
过支点O，分别作动力F、阻力G的作用线的垂线段，即为动力臂L1、阻力臂L2，如右下图。
【解析】
要画出杠杆的力臂，首先要判断杠杆的支点、动力和阻力的作用点和方向；
（1）杠杆AOB绕点O转动，所以O为支点；力F1促使杠杆转动为动力；
B点处受到的竖直向上的力阻碍了杠杆的转动，为阻力；
（2）杠杆OAB绕点O转动，所以O为支点；人拉绳子的力作用在杠杆的A点上，所以动力方向为沿绳子AD的方向向上；
重物G的重力阻碍了杠杆的转动，为阻力。
然后分别过支点作动力、阻力作用线的垂线段，即为所求做的动力臂和阻力臂。
此题主要考查的是杠杆中力臂的画法，寻找支点和动力、阻力是关键。
右图中动力的方向，是容易出错的地方。
12.【答案】解：动力F1的作用点在A点，方向沿绳的方向向上，从支点O向动力的作用线引垂线，垂线段的长度即为其力臂L1；如图所示：
【解析】
动力F1的作用点在A点，动力沿绳收缩的方向向上；根据力臂的概念，做出从支点到力的作用线的距离。
本题主要考查了力臂的画法，作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
13.【答案】解：首先延长力F画出力的作用线，然后由支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度即为F的力臂L．如图所示：
【解析】
要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离。
由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂。
力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
14.【答案】解：已知支点为O，延长F2画出力的作用线，过支点O作力F2作用线的垂线段L2，过支点O作力F1作用线的垂线段L1，则L1、L2即为所求作的力臂。
如图所示：
【解析】
已知动力和阻力，根据力臂的画法，先确定支点O，再过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即可画出动力臂和阻力臂。
力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
15.【答案】解：
反向延长F1画出F1的作用线，过支点O作F1作用线的垂线段，即为F1的力臂L1，如图所示：
【解析】
先画出力F1的作用线，然后过支点作F1作用线的垂线段，可得其力臂。
本题考查了力臂的画法。
画力臂时关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
16.【答案】
【解析】
【分析】
延长F的作用线，从支点O到F作用线的距离即为F的力臂。
画力臂的方法：首先确定支点、动力、阻力。
然后用虚线画出动力和阻力的作用线，再做出支点力的作用线的距离，最后标出动力臂和阻力臂。
【解答】
延长F的作用线，从支点O向F的作用线引垂线，垂线段的长度L即为F的力臂，如图所示：
17.【答案】解：杠杆的最左端为支点，延长力F画出力的作用线，过支点向F的作用线作垂线，垂线段的长就是该力的力臂L，如图所示：
【解析】
力臂指从支点到力的作用线的垂线段。
过支点O作F作用线的垂线段即可。
此类题的关键是掌握杠杆五要素，然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂，并且作图要求规范。
