力臂的画法
一、作图题
1.如图杠杆B点挂一重物G，要使杠杆在图示位置平衡，画出最小力的示意图和力臂
2.在下图中，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.如图所示，在A点施加一个最小力慢慢将石头撬起，请画出这个力及其力臂．
4.如图是活塞式抽水机的示意图。其手柄相当于一个杠杆，O是支点。画出阻力F2对支点O的力臂l2；并画出在a点施加的最小动力F1的示意图。
5.如图所示，有一个杠杆 AOB ， 可绕 0 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。
6.如图图甲所示的钢丝钳，其中A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图，请在图乙中画出剪钢丝时的阻力F2、动力臂l1。
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7.如图，用螺丝刀撬图钉，画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2。
8.画出图中动力F1的力臂L1.
9.如图所示，一根木棒以O点为支点撬动石块，画出作用在A点最小动力F，并画出阻力F1 ， 并画出阻力F2的力臂l2
10.如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，画F1、F2的力臂L1和L2。
11.在图中画出拉力F对支点O的力臂L。
12.作出图中F的力臂L。
13.如图甲所示，钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合，图乙是其中的一个杠杆。用钢丝钳剪铁丝时，将铁丝放在A处还是B处更省力呢？请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力F2的示意图和动力F1的力臂。
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14.如图所示，画出图中力F的力臂并用字母L表示。
15.过去农村用的舂米工具是一个杠杆，如图所示是它的结构示意图。O为固定转轴，在A端连接着石球，脚踏B端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下打击稻谷。请在图中画出动力F1的力臂和石球所受重力G的示意图。
16.如图所示，杠杆OA在动力F1作用下处于静止状态，请你画出阻力F2及阻力臂L2.
17.如图所示，轻质杠杆AB可绕O点在竖直平面内旋转，请在图中画出物体M所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
18.手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：
⑴施加在A点最小的动力F1；
⑵力F2的力臂L2。
19.O为支点的轻质杠杆原处于水平静止。现同时施加大小相等的力F1 ， F2（如图）。
（1）此时杠杆能否保持平衡？
（2）画出图中F1的力臂l1。
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20.如图所示，一个绕O点的转动的杠杆，已知动力F1的方向和阻力F2的力臂L2 ， 请画出动力F1的力臂L1以及阻力F2。
21.如图所示，曲杆ABC自重不计，O为支点，要使曲杆在图示位置平衡，请作出物体所受重力的示意图和施加在C点最小力F的示意图。
22.如图是生活中常用的杆秤，杆秤可以绕支点O转动，请在图中作出F1和F2的力臂L1、L2。
23.如图甲是教室里的学生座椅，乙图是它的侧面图，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，请在图乙中画出；①F的力臂②F的示意图
24.甲是一款水管扳手钳，用它夹水管时，AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。请在乙图中画出：
⑴阻力F2的力臂L2；
⑵杠杆平衡时，作用在B点的最小动力F1及其力臂L1 ．
25.如图中ABO是轻质硬杆可看成杠杆，用F力通过定滑轮拉住杠杆的A端，使得ABO杠杆在水平位置平衡。其中O 为支点，请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。
26.动滑轮可以看成是支点在一侧的省力杠杆，请在图中作出这个省力杠杆的支点O（用“△”表示）和阻力F2________．（请保留作图痕迹）
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27.如图所示，静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心。以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图________。（请保留作图痕迹）
28.按题目要求作图．
（1）如图甲，物体A沿光滑斜面下滑，作出物体所受重力和弹力的示意图．
（2）如图乙，O为轻质杠杆的支点，A点挂一重物，杠杆在图示位置平衡，作出阻力臂 和最小动力F1的示意图．
（3）如图丙，小磁针静止在通电螺线管的正上方，请在图中标出电源的正、负极和磁感线方向．
29.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压住入水口，停止上水。请在图中画出动力 、阻力 和动力臂 。
30.一根质量忽略不计的杠杆，支点为O ， 在A点悬挂一重为20N的物体G。为使杠杆在水平位置保持平衡，还要给杠杆施加一个大小为12N、方向竖直向上的拉力F2。请在图中画出：（1）拉力F1的力臂L1；（2）拉力F2的示意图。
31.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及杠杆的重力。
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32.如图是一杠杆，试画出作用在A端使杠杆在图示位置平衡的最小动力的示意图，并画出该力的力臂。
33.如图为抽水机工作时的情形，请作出此时的动力臂和阻力的示意图。
34.
（1）物体静止于水平地面上，画出物体所受力的示意图。
（2）在如图中作出物体A所受重力的示意图和拉力F的力臂l。
35.请作出图中力F的力臂L。
36.
（1）请在如图中画出足球在水平地面上所受重力的示意图。
（2）请在如图中画出动力F1的力臂L1。
37.
（1）如图所示 ,一烧杯静止在斜面上，烧杯内的水面上静止漂浮着一小球，请在图中作出小球受力的示意图
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（2）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。
38.杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置.试画出这个力的示意图和力臂.
39.
（1）均匀实心小球从斜面滚下过程中在某一时刻的位置如图甲所示,用力的示意图画出此刻小球受到的重力和小球对斜面的压力
（2）如图乙所示,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
40.作出使杠杆平衡的最小的力F及力臂L。
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答案解析部分
一、作图题
1.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】连接OA，若在A端施力F，当F的方向与OA垂直时动力臂最大，此时最省力，如图所示：
【分析】当杠杆平衡时，作用力最小时，力臂最大，杠杆上最大的力臂是支点到力的作用点的连线。
2.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】从支点向动力F1的作用线作垂线段即动力臂L1；
F1使开瓶起子沿逆时针转动，阻力是瓶盖对开瓶起子的力，阻碍了杠杆的转动，所以阻力F2的方向竖直向下。
示意图如下：
【分析】杠杆上的阻力是阻碍杠杆转动的力，杠杆上的力臂是从支点到力的作用线的垂线。
3.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】解：由杠杆平衡条件F1l1=F2l2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D点时，支点D到杠杆的最左端A点作为动力臂最长，最省力，由图知动力的方向应该垂直杠杆向上，如下图所示：
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【分析】杠杆上最小的力对应最大的力臂，杠杆上最大的力臂是支点到力的作用点的连线，力和力臂垂直。
4.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】动力最小,即动力臂最长,阻力的方向已标出,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F1 ， 如下图所示：
【分析】杠杆上的力臂是从支点到力的作用下的垂线，最大的力臂是支点到力的作用点的连线。
5.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，力的作用点确定，从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂；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．如上图所示。
【分析】杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线。
6.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由图知道，O为支点，从O做F1 的垂线段L1就是F1 的力臂，过A点做竖直向下的阻力F2 ， 如图：
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【分析】杠杆上的力臂，是从支点到力的作用线的垂线。
7.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】解：由图知O是支点，F1作用在A点时，最长力臂是OA，所以F1的方向要与OA垂直，方向向下，这样才能保证其力臂是OA。
过O点向力F2的作用线作垂线，即为阻力F2的力臂l2 ． 如图所示：
【分析】杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线，杠杆上最大的力臂是支点到力的作用点的连线.
8.【答案】解：如图所示：
【解析】【分析】已知支点为O，过点O作力F1作用线的垂线段，即为F1的力臂L1.
9.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】根据力臂的概念从O点像阻力的作用线作垂线即阻力臂l2,根据杠杆的平衡条件可知力臂最大时力最小可以最初动力F1,如下图：
【分析】杠杆上的力臂是从支点到力的作用线的垂线.
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10.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】已知支点O，从支点向F1的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂L1；从支点向阻力F2作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂L2 ．
11.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】沿力F做力的作用线，从支点O向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂.
12.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】已知支点和力F的方向，根据力臂的画法，过支点作力的作用线的垂线段，即为F的力臂。过O点向F的作用线做垂线，垂线段的长就是该力的力臂.
13.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】由杠杆平衡条件知道，在阻力不变、动力臂不变时，要想用更小的动力，就要减小阻力臂，所以铁丝要靠近转轴A处。由图知道，人手对柄部作用力F1 ，使钳子将沿顺时针方向转动，所以阻力F2 垂直钳口向上；从支点向动力作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂.
14.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】由图知道O为杠杆的支点，所以过O作F作用线的垂线段，即是力臂L.
15.【答案】解:如图所示:
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【解析】【分析】力臂是支点到力的作用线的距离.所以过支点O向力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是F的力臂L．石球所受重力G，方向竖直向下，作用点在重心，所以过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，在线段的末端标上箭头和符号G.
16.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】如图，阻力为由于物体的重而产生的拉力，所以从B点竖直向下画出F2；
力臂为支点到力的作用线的距离，所以从O点向F2作垂线，垂线段即为力臂L2 ， 如图：
【分析】阻力为由于物体的重而产生的拉力，作用点应在物体的重心，方向竖直向下；从支点向力阻力的作用线用垂线，这条垂线段即为阻力臂 .
17.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由杠杆平衡条件知道，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；由图知道，O为支点，A点距离O点是最远的，若以AO为力臂时，力是最小的；物体M所受重力G的方向是竖直向下的，作用点在重心，物体M所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图，如图：
【分析】杠杆上力最小时，力臂最大，最大的力臂是支点到力的作用点的距离.
18.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】当AO之间的连线作为力臂时，力臂是最大的。根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂一定，动力臂最大，此时动力最小；
力F2是由重力产生的，故阻力的方向是竖直向下的，从O点作该力的作用线的垂线，即为力臂L2.如图所示：
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【分析】杠杆上的力臂是从支点到力的作用点的距离，最大的力臂是支点到力的作用点的连线.
19.【答案】（1）能
（2）
【解析】【解答】解：（1）由于这两个力的方向相反，使杠杆转动的方向相同，杠杆越转越快，不能使杠杠保持平衡；
⑵杠杠在水平位置平衡，F1竖直向上，力臂在杠杠上，如图所示：
。
故答案为：（1）不能使杠杠保持平衡；（2） 。
【分析】（1）杠杠平衡：静止、缓慢地匀速转动；（2）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。
20.【答案】解：如图所示：
【解析】【分析】过支点O作动力F1作用线的垂线段，即为动力臂L1；根据力和力臂的垂直关系，过力臂L2的上端，作垂直于力臂L2的直线，与杠杆的交点为力F2的作用点，已知阻力F1的方向向上，为使杠杆平衡，则力F2的方向应斜向下，由此画出阻力F2.
21.【答案】解:如图所示:
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【解析】【解答】因为重力的方向是竖直向下，所以过物体的重心画一条竖直向下的有向线段，并带有箭头，用G表示，即为物体所受重力的示意图；
由杠杆平衡条件知道，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；由图知道连接OC，为最大力臂，此时施加在C点的力F最小，所以，过C点做OC的垂线斜，且向左下方的力，即为F的示意图，如下图
【分析】重力的方向竖直向下，杠杆上最小的力时，力臂最大，最大的力臂是支点到力的作用点的连线.
22.【答案】解：如图所示：
【解析】【分析】根据题意知道，O是杠杆的支点，从支点到力的作用线作垂线段，支点到垂足的距离为相应的力臂，由此作出F1和F2的力臂L1、L2.
23.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】连接AC，过点C作AC的垂线就是最小力F的方向所在的直线，且力F的方向左上方，AC就是力F的力臂L。
【分析】杠杆上力最小时力臂最大，最大的力臂是支点到力的作用点的连线.
24.【答案】解：如图所示：
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【解析】【解答】（1）由题乙知道，O点为支点，过支点作阻力作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂，所以，从O点作F2 作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2（如图）；（2）根据杠杆的平衡条件，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长、越省力；所以动力若作用在B点，则以OB为动力臂是最长的力臂，此时力最小；故连接OB为最长力臂L1 ，再过B点做OB的垂线，即动力F1 的作用线，由于F2 使杠杆顺时针转动，所以F1 应使杠杆逆时针转动，即F1 的方向向上，如图：
【分析】杠杆上的力臂是从支点到力的作用线的垂线，最大的力臂是支点到力的作用点的连线.
25.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】在图中，动力指的是作用在杠杆上的力，而不是通过定滑轮的力为动力。过支点O作动力作用线的垂线段；过B点做竖直向下的阻力。如图所示
【分析】(1)动力：使杠杆转动的力(F1)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)
（2）动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）；阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2）
26.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】解答：动滑轮的支点O在绳与轮最左边的接触点；F为动力，物体对滑轮的拉力为阻力，支点到阻力作用线的距离为阻力臂L2；如图所示：
【分析】考查了动滑轮的五要素的支点和阻力的判断，动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，动力臂为滑轮的直径，阻力臂为滑轮的半径.
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27.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】过O点作F的垂线即为F的力臂,过O′作竖直向下的作用力G即为箱体所受重力。如图所示
【分析】从支点到力的作用线的距离为力臂.
重力的方向总是竖直向下的，过重心画一个带箭头的竖直向下的力即可.
28.【答案】（1）
（2）
（3）解：
【解析】【分析】（1）在光滑的斜面上，物体受到的重力方向竖直向下，作用点（重心）在其几何中心上；斜面对物体的支持力方向垂直斜面向上，作用点也在物体的几何中心上.
（2）根据题意知道，阻力的作用点是A，方向竖直向下，过支点O作力F2 作用线的垂线段OC ， 即为阻力臂L2；由图知道，当力F1 作用在B点，最大力臂L1是杆长OB时，此时力F1 最小，阻力臂 和最小动力F1的示意图如图.
（3）由异名磁极相互吸引知道，通电螺线管的左端为N极、右端为S极，故其周围的磁感线从N极出发、回到S极，则图中磁感线方向指向右；通电螺线管的左端为N极、右端为S极，由右手螺旋定则可知电流从螺线管的右侧流入、从左侧流出，所以电源右端为正极、左端为负极.
29.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】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；
入水口处的水对塞子产生竖直向上的压力，所以过杠杆B点作竖直向上的力即为阻力 ；
浮力竖直向上，所以过浮标重心作竖直向上的力即为动力 ，过支点O作动力 作用线的垂线段即为动力臂
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30.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】根据杠杆平衡条件得：
即拉力F2应在杠杆左侧第五格处，方向竖直向上；
力臂为支点到力的作用线的距离，则F1的力臂是支点到A点的距离.
31.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】解：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；
杠杆粗细均匀，重心在其几何中心，由重心竖直向下作有向线段，标明重力G．如下图所示：
。
【分析】重力的方向竖直向下，杠杆上的力臂是从支点到力的作用线的垂线.
32.【答案】解：如图所示：
【解析】【分析】连接支点与A的线段就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件可知，此时动力最小；要使杠杆平衡，动力方向应垂直于动力臂向上，据此可画出最小的动力.
33.【答案】解：如图所示：
【解析】【分析】阻力作用点在点B，方向竖直向上；动力臂为支点到动力作用线的距离.
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34.【答案】（1）解：重力从重心竖直向下画，标出符号G，支持力从重心竖直向上画，标出符号N，注意两个力大小相等，所画的长度要相等，如图：
（2）解：如图所示：
【解析】【分析】（1）对于形状规则、质地均匀的物体，它的重心在它的几何中心上，从重心开始沿重力方向--竖直向下，画一条带箭头的线段并标出重力G.
（2）过支点O作F的垂线段，即为拉力F的力臂L.
35.【答案】解：如图所示：
【解析】【分析】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.
36.【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
【解析】【分析】重力的方向竖直向下，杠杆上的力臂是从支点到力的作用线的垂线.
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37.【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
【解析】【解答】解：（1）小球受到自身的竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用，重力和浮力是一对平衡力，受力示意图如所示：
；
（2）通过B点沿着F的方向画出力的作用线，从O点作F的力的作用线的垂线，O点到垂足间的距离即为F的力臂，如图所示：。
故答案为：（1）；（2）。
【分析】（1）小球受到的重力竖直向下，浮力的方向竖直向上，且两个力大小相同；（2）力臂的画法：找到杠杆的支点；沿力的方向正向或反向延长，做出力的作用线；从支点到力的作用线做垂线段，该段距离就是力臂。
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38.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件，杠杆要想最省力则动力最小，动力臂要最长；在图中从支点O到力F作用点C的连线OC为最长的动力臂；过C点作垂直于OC向上的动力F。【分析】由杠杆的平衡条件：F1×l1=F2×l2 ， 可知阻力×阻力臂的乘积一定时，当动力臂l1最大时，动力F1最小的。
39.【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
【解析】【解答】解：（1）小球的重力作用点在球心，竖直向下；小球对斜面的压力作用在斜面上，垂直于斜面向下，力的示意图如上图所示；
（2）过O点作细绳的垂线，支点O与垂足间的距离即为动力臂；重物对杠杆的力作用在杠杆上，即系重物的绳子与杠杆的交点，方向沿着绳子向下，力的示意图如上图所示。
故答案为：（1）
；（2）。
【分析】（1）根据力的作用点和方向画出力的示意图；（2）根据力臂的画法（①找出支点，②过力的作用点沿力的方向画出力的作用线，③从支点作力的作用线的垂线。支点到垂足之间的距离即为力臂。）画出动力臂，根据力的作用点和方向画出力的示意图。
40.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，必须使动力臂最大，由图可知当力臂L等于杠杆长时，力臂是最大的，为使杠杆平衡，应在杠杆右端施加一个垂直于杠杆向上的力，如图所示：
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故答案为：
【分析】本题考查了杠杆最小力及其力臂的画法，找出力的作用点及力的方向是做题的关键。
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