杠杆作图

【方法指导与教材延伸】

1、什么是杠杆

物理学上定义的杠杆是一根在力作用下能绕固定点转动的硬棒。所谓硬棒，就是要求在使用时棒不会变形，至于棒的形状则并非一定要求是直的，比如滑轮、轮轴等都可看作是杠杆。

在生产劳动和日常生活中，常接触到杠杆，如买菜使用的杆秤，实验室使用的天平。常用的剪刀、镊子、羊角锤等实际都是杠杆的变形。2、正确理解力臂的概念

力臂是指从支点到力的作用线的距离，力对支点的转动效果不仅与力的大小有关，还与支点到作用线的垂直距离有关。支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂。力的大小相同时，力臂是影响杠杆转动的物理量。

如图甲所示，若分别在杠杆的A点和B点作用竖直向上的力F1和F2，使杠杆缓缓绕O点转动，当然用力F2较小，因为F2的力臂较大。

如图乙中，若先后在杠杆同一点A作用垂直于杠杆的力F1和斜向下的力F2，使杠杆缓缓绕O转动，我们发现用力F1较小，原因同样在于F1的力臂较大。应用中必须留心力臂的画法。千万不要把转动轴到力作用点的连线误认为是力臂。图乙中我们还可以看到，若作用点不变，力的方向发生改变，那么力臂也会随着改变，F1的力臂是l1，F2的力臂是l2，而且力臂不一定在杠杆上（如l2）。

3、杠杆平衡表示什么意思：平衡条件是什么。

当有两个力或几个力作用在杠杆上，能使杠杆分别按两个不同方向（比如顺时针或逆时针）转动，若杠杆保持静止不动或匀速转动时，则我们说杠杆平衡了。根据实验可确定杠杆平衡的条件是：

即动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。

应该注意所谓动力与阻力并无严格区别，比如天平测量物体质量时，被测物对底盘的压力与砝码对底盘的压力根本无需分清哪个是动力，哪个是阻力，它们在这里的区别仅在于使杠杆转动的方向不同而已。

作图专题练习

1)（江苏南京）图1为用螺丝刀撬图钉的示意图，在图中画出动力F1、阻力F2以及动力臂l1和阻力臂l2的示意图．图1图2

2、（江苏无锡）如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点处的动力，O为

支点。请画出动力F1的力臂l1。和阻力F2的阻力臂l2

3、芜湖临江桥是安徽首座独塔单索面斜拉桥(如图3甲所示)。将大桥的结构简化，可抽象成图6乙所示的杠杆模型，若将其中O点视为支点，请在图乙中作出拉索对桥面拉力F的力臂T和阻力、阻力臂．(保留作图痕迹)。图4

4、（湖北十堰）请在图4中画出杠杆的支点O、动力、动力臂L1和阻力F2、阻力臂示意图。、图1

5、（大连市）图5是用杠杆吊重物的示意图。请画出拉力F1。对支点O的力臂，并画出挂重物的细绳对杠杆的拉力的示意图。

6、（辽宁省十二市）请你在图6中画出使用剪刀时，杠杆AOB所受动力F1的示意图及动力臂L1、阻力臂L2。

7、(宜昌) 图7是一个瓶盖起子，请标出支点O和阻力F2。图7图8

8、（北京密云）如图8所示，画出力F对支点O的力臂L。

9、（甘肃天水）如图9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。

10、（广东茂名）如图10所示，均匀杆可绕O转动，在力F作用下静止在水平位置，L为F的力臂，请在图中作出杆重力G示意图和力F的方向。图10

图9

11、(湖北荆州)图11是使用道钉撬的示意图，请在图中画出最省力的力的示意图，并作出相应的力臂。图12图11

12、(厦门)铡刀铡草时的示意图如图12所示．请画出动力F的力臂（用l表示）。

13、(长春)如图13是壁挂式书架的示意图，请画出拉力F的力臂l。图13

图14

14、（内蒙古通辽）如图14所示．是利用钓鱼竿钓鱼的示意O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出

(I)鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图； (2)F1的力臂。

杠杆动态平衡专题练习：

如图1，一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减小，M增大．B.F增大,L减小，M减小．

C.F增大,L增大，M增大． 图1

D.F减小,L增大，M增大．

某人将一根木棒的一端抬起，另一端搁在地上；在抬起的过程中（棒竖直时除外），所用的力始终竖直向上，则用力的大小：（ ）　A、保持不变； B、逐渐增大； C、逐渐减小； D、先减小后增大。

3.利用定滑轮提起重物，沿着如图所示方向的F1、F2、F3来施力拉绳子时拉力大小的关系是F1______ F2______ F3(以上两空选填“＝”或“≠”)，这是因为F1、F2、F3的力臂________(选填“相等”或“不等”)

如图，一直杆可绕0点转动，为提高重物，用一个始终跟直杆垂直的力下

使直杆由竖直位置漫漫转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（ ）

A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆

C．先是省力的，后是费力的 D．先是费力的，后是省力的杆秤原来很准确，但跟它的秤砣掉了一小块，再用它称量物体时，称量结果将 （ ）

A、偏大 B、偏小 C、不变 D、无法确定

6．如图所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡，现在将力F方向改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持平衡，必须是（ ）A、F减小 B、F大小不变 C、F变大 D、F小于物体重力

7．如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A/ 位置时，力F将（ ）

A、变大 B、变小

C、先变大，后变小 D、先变小，后变大

8.如图所示的轻质杠杆，AO小于BO．在A、B两端悬挂重物G1和G2后

杠杆平衡．若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则（ ）

A. 杠杆仍保持平衡 B. 杠杆的A端向下倾斜

C. 杠杆的B端向下倾斜 D. 无法判断

9.一根均匀的铁丝AB，悬住它的中点O时，铁丝保持平衡，如果把OB段“对折”，使B点和O点重合。如图10所示，此时铁丝将（ ）A.仍保持平衡 B. A端向下倾斜 C. B端向下倾斜 D. 无法判断

10.如图所示，杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将（ ） A、保持不变 B、逐渐增大 C、逐渐减小 D、由大变小再变大

11.如图所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂 一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起 到水平位置过程中，力F大小的变化情况是( )A.一直增大 B.一直减小

C.先增大后减小 D.先减小后增大

12．如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重G＝60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F＝　　　　N。保持F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将　　　　　（变大/不变/变小）