2.8 簡單機械作圖題1(2019自貢)如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點掛一重物G，繩受的拉力為F2，O為杠桿的支點。請在杠桿的端點B處畫出使杠桿保持靜止的最小的力Fl的示意圖，并作出F2的力臂l2。【答案】見解析【解析】由圖可知，將OB作為動力臂，動力臂就是最長的，根據(jù)杠桿平衡條件此時動力F1最小，然后根據(jù)動力的方向與動力臂是垂直的關(guān)系，畫出最小動力方向，力F1示意圖如圖所示；過支點作力F2作用線的垂線段，即可作出力臂L2，如圖所示。2(2019眉山)如圖所示，用一根硬棒搬動一個石塊，棒的上端A是動力的作用點，若要用最小的力搬動石塊，請標出杠桿的支點O，并畫出最小動力F的示意圖。【答案】【解析】根據(jù)杠桿平衡條件：動力動力臂=阻力阻力臂，在阻力阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力將越小。由圖示可知，當(dāng)杠桿與地面的接觸點為支點時，作用在A點的動力力臂最大，此時動力最小，力垂直于杠桿向上，支點O與最小作用力F如圖所示。本題考查杠桿平衡條件的應(yīng)用，在力與力臂乘積一定的情況下，若支點與力的作用點成為力臂，此時的力臂最大，使用杠桿最省力。3(2019深圳)如圖所示，在 C 點用力把桌腿 A 抬離地面時，桌腿 B 始終沒有移動，請在 C 點畫出最小作用力的示意圖。【答案】見解析【解析】根據(jù)杠桿平衡條件，要使動力最小，動力臂應(yīng)最長。連接BC，將BC作為動力臂，動力臂就是最長的，然后根據(jù)動力的方向與動力臂是垂直的關(guān)系，畫出最小動力方向，如圖所示。4(2019威海)如圖是一種活塞式抽水機的示意圖。其中手柄AOB是一個杠桿，杠桿在動力F1的作用下繞O點勻速轉(zhuǎn)動，請在圖中畫出杠桿在B點受到阻力的示意圖和F1的力臂。【答案】見解析【解析】由圖知，此時向上提起杠桿的左端，杠桿會繞O點順時針轉(zhuǎn)動，則B點會受到下面連桿向上的支持力，即阻力的方向豎直向上，過B點作豎直向上的阻力F2；反向延長力F1畫出力的作用線，過支點O作動力作用線的垂線段，即動力臂L1，如圖所示：5（2019連云港）如圖所示，O為杠桿的支點，杠桿上掛有重為G的物體，請畫出使杠桿在圖中位置靜止時最小力F的示意圖。【答案】在阻力與阻力臂一定時，要使動力最小，則動力臂必須最長；由圖可知，O為支點；當(dāng)動力作用在杠桿的最右端，且支點O到杠桿最右端的距離作為動力臂時，動力臂最長，此時的動力最小；過杠桿的最右端作垂直于力臂向上的力F，即為最小力F的示意圖，如下圖所示：【解析】在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，要使動力最小，則動力臂必須最長，先確定最長的力臂即離支點最遠的點，然后過動力作用點做垂直于杠桿的作用力即可。此題既考查了考查了最小力的確定。根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力。6(2019岳陽)請畫出圖中杠桿動力F的力臂L。【答案】見解析【解析】力臂是支點到力的作用線的距離。根據(jù)力臂的概念畫出F的力臂L。 反向延長F得到動力作用線，從支點O向動力作用線作垂線段，即為動力F的力臂L，如圖所示：7（2019武威）（1）如圖甲所示是羊角錘的示意圖，請畫出用羊角錘撬鐵釘時最小動力F的示意圖。【答案】如圖所示：【解析】由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知，當(dāng)動力臂最大時，動力最小，即最省力。連接支點和力的作用點A即是最大動力臂，當(dāng)作用力與之垂直時，作用力最小。求最小的力是常見的題型，關(guān)鍵是找到最大的動力臂，一般來說，支點與動力作用點的連線就是最大的動力臂。8.（2019天水）請在圖中畫出使輕質(zhì)杠桿在圖示位置平衡時所需最小動力F的示意圖。【答案】解：由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；圖中支點在O點，因此OB作為動力臂最長，過B點做垂直于OB向下的力，即為使輕質(zhì)杠桿的圖示位置平衡所需的最小動力F的示意圖。如下圖所示：【解析】杠桿平衡條件：動力動力臂=阻力阻力臂（F1L1=F2L2），在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小。此題考查了最小力的確定，根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時力的作用點一般離杠桿的支點最遠，所以在杠桿上找到離杠桿支點最遠的點即力的作用點，這兩點的連線就是最長的力臂，過力的作用點作垂線就是最小的力。9. (2019常州)杠桿OAB可繞O點自由轉(zhuǎn)動，為使杠桿在如圖所示位置保持平衡，請畫出施加于A點的最小動力F(保留作圖痕跡) 【答案】如圖所示【解析】本題考查了杠桿平衡條件、最小力問題作圖。需要作出最小力就需要作出最大力臂，最大力臂是支點到動力作用點之間的線段長度，則連接OA，OA作為最大力臂，動力F與OA垂直向上是最小力方向。10(2019盤錦)利用滑輪組提升重物，請用筆畫線代替繩子，在圖中畫出最省力的繩子繞法及重物所受重力的示意圖。【答案】GG【解析】圖中滑輪組有兩種繞線方法，一種是由兩根繩子承擔(dān)重物，一種是由三根繩子承擔(dān)重物，要想最省力，應(yīng)選用三根繩子承擔(dān)的繞法，即從動滑輪開始纏繞；從重物的中心沿豎直向下畫出帶箭頭的線段，用G表示重力，如圖所示。11(2019昆明)請畫出圖中力F的力臂，并以“L”表示。【答案】【解析】已知支點O，延長F畫出力的作用線，從支點向力F的作用線作垂線段，即可作出其力臂L，如圖所示。12(2019赤峰)工人沿臺階向上滾動圓柱形塑料桶如所示。他在A點施加力F使塑料桶繞O點向上滾動，請畫出F的力臂。【答案】見解析【解析】力臂是支點到力的作用線的距離；由支點向力的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂。圖中O為支點，反向延長力F畫出F的作用線，然后從支點O向力F的作用線作垂線段，該垂線段即為力F的力臂L，如圖所示：13(2019營口)圖甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可視為杠桿，其簡化示意圖如圖乙所示，使用時，指甲作用在A 點的力視為阻力。請你在乙圖中畫出：（1）作用在 A 點的阻力F2的示意圖；（2）在 B點施加的最小動力 F1 及動力臂l1。【答案】見解析【解析】（1）從阻力作用點A，垂直接觸面向下畫一帶箭頭的線段表示阻力F2，如圖所示；（2）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動力臂越長越省力，OB是最長的動力臂l1；阻力使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動，動力應(yīng)使杠桿順時針轉(zhuǎn)動（這樣才能使杠桿在此位置平衡），過B點作垂直于OB向下的動力F1，如圖所示：F1F2l114(2019通遼)請在圖中畫出：（1）重物所受重力的示意圖；（2）拉力F的力臂l。【答案】見解析【解析】（1）重力的方向豎直向下，作用在物體的重心上，由此畫出重物受到重力的示意圖；（2）杠桿可以繞某一固定點轉(zhuǎn)動，這個固定點就是支點；力臂就是從支點到力的作用線的距離，由此畫出拉力F的力臂。解：（1）重物受到的重力作用在它的重心（幾何中心），由重心開始畫一條豎直向下的有向線段，并標出符號G，即為其重力示意圖；（2）定滑輪可以繞中間軸轉(zhuǎn)動，所以支點O為定滑輪的軸；圖中拉力F是斜向下的，過支點O作拉力F作用線的垂線段，即為拉力F的力臂l，如圖所示：15(2019西寧)如圖所示，畫出杠桿A端所掛物體重力的示意圖和杠桿B端所受力F的力臂L。【答案】見解析圖【解析】物體受到的重力作用在物體的重心，方向豎直向下；先反向延長畫出力F的作用線，從支點O畫F的作用線的垂線可得其力臂L，如圖所示：16(2019撫順)如圖甲所示是一個鑰匙形“瓶起子”，圖乙為其簡化的示意圖，圖中O為支點，F(xiàn)2是A點受到的阻力。請在圖乙中畫出：（1）阻力臂l2。（2）作用在B點的最小動力F1及其力臂l1。【答案】見解析【解析】（1）從支點O作動力F2作用線的垂線，支點到垂足的距離為動力臂l2；（2）由杠桿平衡條件F1 L1F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；圖中支點在O點，因此OB作為動力臂l1最長；動力的方向應(yīng)該向上，過點B垂直于OB向上作出最小動力F1的示意圖，如圖所示：17(2019大連)如圖所示，用杠桿將物體A吊起，O是支點，請畫出拉力F1的力臂L1和物體A所受重力的示意圖。【答案】見解析【解析】 O點是杠桿的支點，從支點向拉力F1作用線做垂線，可得動力臂L1； 重物的重心在物體的幾何重心，重力的方向是豎直向下的，從重心沿豎直向下的方向，畫一條帶箭頭的線段，標上重力符號G，如圖所示.18(2019鐵嶺)如圖甲所示是一種雞蛋開殼器，AOB相當(dāng)于一個杠桿。圖乙為其簡化的示意圖，圖中O點為支點，F(xiàn)2為給雞蛋開殼時杠桿所受阻力。請在圖乙中畫出：（1）給雞蛋開殼時作用在A點的最小動力F1及其動力臂l1。（2）阻力臂l2。【答案】見解析【解析】（1）由杠桿平衡條件F1 L1F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；圖中支點在O點，因此OA作為動力臂l1最長；動力的方向應(yīng)該向下，過點A垂直于OA向下作出最小動力F1的示意圖；（2）反向延長畫出F2的作用線，從支點O作動力F2作用線的垂線，支點到垂足的距離為動力臂l2，如圖所示：19(2019泰州)在圖乙中畫出正確使用動滑輪提升重物的繞線方法。【答案】見解析【解析】要求圖中滑輪作為動滑輪來提升物體，滑輪要隨物體一起上升，所以繩子自由端要向上拉，繩子的另一端要固定，繞線方法如圖所示：F120（2019綏化）如圖所示，輕質(zhì)動滑輪處于平衡狀態(tài)。請在圖中畫出物體所受的重力（體現(xiàn)動滑輪省力），同時標出支點O并畫出拉力F對應(yīng)的力臂l。【答案】見解析【解析】動滑輪的支點在左邊緣，從支點O到力F作用線的距離就等于F的力臂，如圖所示；物體的重力作用點在其幾何中心，由重心向下作豎直向下的有向線段，即為其重力示意圖，動滑輪動力臂是阻力臂的兩倍，所以繩子自由端拉力F是物體重力的，所以重力G的線段長是F的兩倍，如圖所示；21(2019涼山)如圖所示，現(xiàn)使用最小的力F1使杠桿在圖示位置平衡，請畫出F1及其對應(yīng)的力臂L1。【答案】見解析【解析】根據(jù)杠桿平衡條件，在阻力和阻力臂一定時，動力臂越長越省力，當(dāng)動力臂最長時動力最小。因為在阻力和阻力臂一定時，當(dāng)動力臂最長時動力最小。O為支點，當(dāng)動力作用在A點時，力臂最長，則OA為最長力臂L1，已知阻力F2方向豎直向下，為使杠桿平衡，力F1方向也是向下的，過A點作OA的垂線即為最小的力F1，如圖所示：22(2019達州)輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞O點轉(zhuǎn)動，已知OABC20cm，AB30cm，在B點用細線懸掛重為100N的物體G，為了使杠桿在如圖所示的位置平衡，請在杠桿上作出所施加最小動力的圖示（不要求寫出計算過程）。【答案】見解析【解析】根據(jù)杠桿的平衡條件，要使力最小，則動力臂應(yīng)最長，即連接OC為最長的力臂，力的方向與OC垂直且向上，根據(jù)勾股定理和全等三角形定理可得，動力臂OC50cm，故根據(jù)杠桿平衡條件可得：F1OCGOA，代入數(shù)值可得：F150cm100N20cm，解得F140N，選取標度為20N，過C點作出最小動力，使線段長度為標度的2倍，如圖所示：23（2019阜新）如圖所示，用撬棍撬起石頭時，O為支點，A為動力作用點，要求：（1）畫出石頭所受重力的示意圖。（2）畫出最小動力F1的示意圖和動力臂l1。【答案】見解析【解析】（1）石頭所受重力的作用點在石頭的重心，方向豎直向下，從重心豎直向下畫一帶箭頭的線段表示石頭受到的重力，如圖所示。（2）在阻力、阻力臂一定時，動力臂越長越省力，最長的力臂即支點與作用點的連線，從A點垂直O(jiān)A向上畫一帶箭頭的線段，可得最小動力的示意圖，如圖所示：24（2019吉林）請在下圖中畫出動力F1的力臂l1。 【答案】見解析【解析】首先通過支點O做力F1的作用線的垂線，然后畫上垂足，標上名稱L1 ， 如下圖：25(2019長春)小明和同學(xué)到福利院義務(wù)勞動時，發(fā)現(xiàn)有的桌子腳下裝有如圖甲所示的輪子。（1）他將壓桿按下，壓板就會緊壓在輪子上，使輪子無法滾動，桌子不容易被推動，說明用滑動代替滾動可以 摩擦；壓桿做得較寬大可以起到 壓強的作用。（均選填“增大”或“減小”）（2）小明發(fā)現(xiàn)壓桿是省力杠桿，O為支點請在圖乙中畫出壓力F的力臂l。【答案】（1）增大 減小 （2）如圖所示【解析】（1）輪子不動時推桌子屬于滑動摩擦，輪子能動時屬于滾動摩擦，題中說輪子不動時更難推動桌子，說明滑動摩擦大于滾動摩擦；根據(jù)壓強的公式p可知，當(dāng)壓力一定時，受力面積越大，壓強越小；（2）如圖：26（2019廣東）如圖所示，拉桿式行李箱在拉力F的作用下靜止在斜坡上，請畫出行李箱受到的重力G的示意圖，以及拉力F對O點的力臂L。【答案】如下圖所示【解析】重力的方向豎直向下，從行李箱的重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，并用符號G表示；反向延長力F畫出力的作用線，然后從支點O向力F的作用線作垂線段，垂線段就是力F的力臂L，如圖所示：27(2019廣安)如圖所示，請畫出作用在杠桿B端上最小的動力F1和阻力F2的力臂l2。【答案】見解析【解析】阻力與阻力臂一定時，由杠桿平衡條件可知，動力臂越大，動力越小，根據(jù)圖示確定最大動力臂，然后作出最小的動力；從支點作力的作用線的垂線段，即可作出力的力臂。由圖可知，力F1作用在B點時，力臂L1最大，此時力F1最小，力F1示意圖如圖所示；過支點作力F2作用線的垂線段，即可做出力臂L2，如圖所示：28(2019南通)如圖丙，O為輕質(zhì)杠桿的支點，左端掛一重物，杠桿在圖示位置平衡，請作出最小動力F1的示意圖和阻力的力臂【答案】如圖所示【解析】要使動力最小，則力臂最大，以O(shè)A為最大力臂，則動力F1過A點且垂直O(jiān)A向下；過O點作垂直于阻力作用線的垂線段即為阻力臂l2，注意標上垂直符號。29(2019銅仁)一個工人站在地面上，使用如圖2所示的滑輪組將重物從地面提升到樓頂，要求繩子的自由端要向下拉，請你用筆畫線代替繩子，畫出滑輪組最省力的繞繩方法。【答案】見解析【解析】與動滑輪連接的繩子能分擔(dān)物體的重力，所以與動滑輪相連的繩子的股數(shù)越多越省力，但還要注意對拉力方向的要求。要使滑輪組最省力，需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動滑輪繞起，依次繞過上面的定滑輪、下面的動滑輪，如圖所示：30(2019遼陽)如圖甲是爆米花鍋，鍋蓋被鎖扣緊鎖在鍋口。為了方便打開鍋蓋，爆米花師傅在鎖扣上加裝一個鋼管，與鎖扣構(gòu)成杠桿AOB，扳動鋼管的A點，就能打開鎖扣。圖乙是其簡化圖，O為支點，F(xiàn)2是阻力。請在乙圖中畫出打開鍋蓋時：（1）阻力F2的力臂l2。（2）作用在A點的最小動力F1及其力臂l1。【答案】見解析【解析】（1）過支點O做F2的作用線的垂線，即為阻力臂l2；（2）由杠桿平衡條件F1 L1F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；圖中支點在O點，因此OA作為動力臂時最長；動力的方向應(yīng)該向左，過點A垂直于OA向左作出最小動力F1的示意圖。如下圖所示：31(2019湘西)圖中為一杠桿，畫出F1的力臂l1；【答案】見解析【解析】力臂的畫法：首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點；確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線；從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂。找出支點O，反向延長力F1畫出力的作用線，然后從支點O向力F1的作用線作垂線段，即為F1的力臂l1，如圖所示：32（2019本溪）如圖甲所示是一個“ 瓷磚定位器”，使用時用手壓手柄，此時的手柄 AOB 可視為一個杠桿，圖乙是其簡化示意圖，圖中 O 為支點，F(xiàn)2 是使用“ 定位器” 時 B 點受到的阻力。請在圖乙中畫出：（ 1）阻力臂 l2。（ 2）作用在 A 點的最小動力 F1 及其力臂 l1。【答案】見解析【解析】（ 1）從支點 O 作動力 F2 作用線的垂線， 支點到垂足的距離為動力臂 l2；（ 2）由杠桿平衡條件 F1 L1 F2 L2 可知， 在阻力跟阻力臂的乘積一定時， 動力臂越長，動力越小； 圖中支點在 O 點， 因此 OA 作為動力臂 l1 最長； 動力的方向應(yīng)該向下， 過點A 垂直于 OA 向下作出最小動力 F1 的示意圖， 如圖所示：33 (2019淮安)畫出圖丁中滑輪組提升物體最省力的繞繩方法。【答案】【解析】圖中只有一個動滑輪和一個定滑輪，要求最省力，則由3段繩子承擔(dān)物重，是最省力的繞繩方法；根據(jù)“奇動偶定”原則，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過上面的定滑輪，再繞過動滑輪，如圖所示。34(2019鹽城) 在圖甲中畫出力F的力臂。【答案】【解析】力臂是支點到力的作用線的距離，所以從支點O作F作用線的垂線段，該垂線段就為F的力臂l，如上圖所示。35.（2019蘭州）如圖所示為“探究杠桿平衡條件”的實驗示意圖，O點為杠桿的支點，請畫出杠桿左側(cè)鉤碼所受重力的示意圖和彈簧測力計施加拉力的力臂L1。【答案】如圖所示【解析】（1）測力計對杠桿的拉力作用在C點，拉力的方向斜向右下方，過支點O作這條拉力作用線的垂線段，即拉力的力臂L1。（2）重力的方向是豎直向下的，過物體重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段，用G表示，即為其所受重力的示意圖。如圖所示：36(2019陜西)在圖所示杠桿的A點，畫出使杠桿在水平位置平衡時最小拉力F的示意圖及其力臂L。【答案】OOAAFL【解析】要畫最小的拉力F，需要找到最長的力臂，最長的力臂是OA，它與力的作用線垂直。18