中考物理《简单机械作图》练习题及答案.docx

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中考物理《简单机械作图》练习题及答案

考点一力臂的作图

1．（2019·广东）如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂L。

【答案】

【解析】

重力的方向竖直向下，从行李箱的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示；反向延长力F画出力的作用线，然后从支点O向力F的作用线作垂线段，垂线段就是力F的力臂L，如图所示。

2．（2019·吉林）请在下图中画出动力F1的力臂l1。

【答案】

【解析】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。

3．（2019·昆明）请画出图中力F的力臂，并以“L”表示。

【答案】

【解析】已知支点O，延长F画出力的作用线，从支点向力F的作用线作垂线段，即可作出其力臂L，如图所示。

4．（2019·赤峰）工人沿台阶向上滚动圆柱形塑料桶如所示。

他在A点施加力F使塑料桶绕O点向上滚动，请画出F的力臂。

【答案】

【解析】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。

图中O为支点，反向延长力F画出F的作用线，然后从支点O向力F的作用线作垂线段，该垂线段即为力F的力臂L，如图所示。

5．（2019·武威）

（1）如图甲所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F的示意图。

【答案】如图所示：

【解析】

由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。

连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小。

求最小的力是常见的题型，关键是找到最大的动力臂，一般来说，支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂。

6．（2019·自贡）如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。

请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图，并作出F2的力臂l2。

【答案】

【解析】由图可知，将OB作为动力臂，动力臂就是最长的，根据杠杆平衡条件此时动力F1最小，然后根据动力的方向与动力臂是垂直的关系，画出最小动力方向，力F1示意图如图所示；过支点作力F2作用线的垂线段，即可作出力臂L2，如图所示。

7．（2019·眉山）如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图。

【答案】

【解析】根据杠杆平衡条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小。

由图示可知，当杠杆与地面的接触点为支点时，作用在A点的动力力臂最大，此时动力最小，力垂直于杠杆向上，支点O与最小作用力F如图所示。

本题考查杠杆平衡条件的应用，在力与力臂乘积一定的情况下，若支点与力的作用点成为力臂，此时的力臂最大，使用杠杆最省力。

8．（2019·深圳）如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。

【答案】见解析

【解析】根据杠杆平衡条件，要使动力最小，动力臂应最长。

连接BC，将BC作为动力臂，动力臂就是最长的，然后根据动力的方向与动力臂是垂直的关系，画出最小动力方向，如图所示。

9．（2019·威海）如图是一种活塞式抽水机的示意图。

其中手柄AOB是一个杠杆，杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动，请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂。

【答案】见解析

【解析】

由图知，此时向上提起杠杆的左端，杠杆会绕O点顺时针转动，则B点会受到下面连杆向上的支持力，即阻力的方向竖直向上，过B点作竖直向上的阻力F2；

反向延长力F1画出力的作用线，过支点O作动力作用线的垂线段，即动力臂L1，如图所示：

10．（2019·连云港）如图所示，O为杠杆的支点，杠杆上挂有重为G的物体，请画出使杠杆在图中位置静止时最小力F的示意图。

【答案】在阻力与阻力臂一定时，要使动力最小，则动力臂必须最长；由图可知，O为支点；当动力作用在杠杆的最右端，且支点O到杠杆最右端的距离作为动力臂时，动力臂最长，此时的动力最小；过杠杆的最右端作垂直于力臂向上的力F，即为最小力F的示意图，如下图所示：

【解析】

在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要使动力最小，则动力臂必须最长，先确定最长的力臂——即离支点最远的点，然后过动力作用点做垂直于杠杆的作用力即可。

此题既考查了考查了最小力的确定。

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。

11．（2019·岳阳）请画出图中杠杆动力F的力臂L。

【答案】见解析

【解析】力臂是支点到力的作用线的距离。

根据力臂的概念画出F的力臂L。

反向延长F得到动力作用线，从支点O向动力作用线作垂线段，即为动力F的力臂L，如图所示：

12.（2019·天水）请在图中画出使轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F的示意图。

【答案】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O点，因此OB作为动力臂最长，过B点做垂直于OB向下的力，即为使轻质杠杆的图示位置平衡所需的最小动力F的示意图。

如下图所示：

【解析】

杠杆平衡条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。

此题考查了最小力的确定，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。

13.（2019·常州）杠杆OAB可绕O点自由转动，为使杠杆在如图所示位置保持平衡，请画出施加于A点的最小动力F（保留作图痕迹）

【答案】如图所示

【解析】本题考查了杠杆平衡条件、最小力问题作图。

需要作出最小力就需要作出最大力臂，最大力臂是支点到动力作用点之间的线段长度，则连接OA，OA作为最大力臂，动力F与OA垂直向上是最小力方向。

14．（2019·营口）图甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可视为杠杆，其简化示意图如图乙所示，使用时，指甲作用在A点的力视为阻力。

请你在乙图中画出：

（1）作用在A点的阻力F2的示意图；

（2）在B点施加的最小动力F1及动力臂l1。

【答案】见解析

【解析】

（1）从阻力作用点A，垂直接触面向下画一带箭头的线段表示阻力F2，如图所示；

（2）根据杠杆的平衡条件可知，动力臂越长越省力，OB是最长的动力臂l1；阻力使杠杆逆时针转动，动力应使杠杆顺时针转动（这样才能使杠杆在此位置平衡），过B点作垂直于OB向下的动力F1，如图所示：

15．（2019·西宁）如图所示，画出杠杆A端所挂物体重力的示意图和杠杆B端所受力F的力臂L。

【答案】见解析图

【解析】物体受到的重力作用在物体的重心，方向竖直向下；

先反向延长画出力F的作用线，从支点O画F的作用线的垂线可得其力臂L，如图所示：

16．（2019·抚顺）如图甲所示是一个钥匙形“瓶起子”，图乙为其简化的示意图，图中O为支点，F2是A点受到的阻力。

请在图乙中画出：

（1）阻力臂l2。

（2）作用在B点的最小动力F1及其力臂l1。

【答案】见解析

【解析】

（1）从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为动力臂l2；

（2）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O点，因此OB作为动力臂l1最长；动力的方向应该向上，过点B垂直于OB向上作出最小动力F1的示意图，如图所示：

17．（2019·大连）如图所示，用杠杆将物体A吊起，O是支点，请画出拉力F1的力臂L1和物体A所受重力的示意图。

【答案】见解析

【解析】O点是杠杆的支点，从支点向拉力F1作用线做垂线，可得动力臂L1；重物的重心在物体的几何重心，重力的方向是竖直向下的，从重心沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段，标上重力符号G，如图所示.

18．（2019·铁岭）如图甲所示是一种鸡蛋开壳器，AOB相当于一个杠杆。

图乙为其简化的示意图，图中O点为支点，F2为给鸡蛋开壳时杠杆所受阻力。

请在图乙中画出：

（1）给鸡蛋开壳时作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1。

（2）阻力臂l2。

【答案】见解析

【解析】

（1）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O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图；

（2）反向延长画出F2的作用线，从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为动力臂l2，如图所示：

19．（2019·绥化）如图所示，轻质动滑轮处于平衡状态。

请在图中画出物体所受的重力（体现动滑轮省力），同时标出支点O并画出拉力F对应的力臂l。

【答案】见解析

【解析】

动滑轮的支点在左边缘，从支点O到力F作用线的距离就等于F的力臂，如图所示；

物体的重力作用点在其几何中心，由重心向下作竖直向下的有向线段，即为其重力示意图，动滑轮动力臂是阻力臂的两倍，所以绳子自由端拉力F是物体重力的12，所以重力G的线段长是F的两倍，如图所示；

20．（2019·凉山）如图所示，现使用最小的力F1使杠杆在图示位置平衡，请画出F1及其对应的力臂L1。

【答案】见解析

【解析】根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，当动力臂最长时动力最小。

因为在阻力和阻力臂一定时，当动力臂最长时动力最小。

O为支点，当动力作用在A点时，力臂最长，则OA为最长力臂L1，已知阻力F2方向竖直向下，为使杠杆平衡，力F1方向也是向下的，过A点作OA的垂线即为最小的力F1，如图所示：

21．（2019·达州）轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力的图示（不要求写出计算过程）。

【答案】见解析

【解析】根据杠杆的平衡条件，要使力最小，则动力臂应最长，即连接OC为最长的力臂，力的方向与OC垂直且向上，

根据勾股定理和全等三角形定理可得，动力臂OC＝50cm，

故根据杠杆平衡条件可得：

F1×OC＝G×OA，

代入数值可得：

F1×50cm＝100N×20cm，解得F1＝40N，

选取标度为20N，过C点作出最小动力，使线段长度为标度的2倍，如图所示：

22．（2019·阜新）如图所示，用撬棍撬起石头时，O为支点，A为动力作用点，要求：

（1）画出石头所受重力的示意图。

（2）画出最小动力F1的示意图和动力臂l1。

【答案】见解析

【解析】

（1）石头所受重力的作用点在石头的重心，方向竖直向下，从重心竖直向下画一带箭头的线段表示石头受到的重力，如图所示。

（2）在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，从A点垂直OA向上画一带箭头的线段，可得最小动力的示意图，如图所示：

23．（2019·长春）小明和同学到福利院义务劳动时，发现有的桌子脚下装有如图甲所示的轮子。

（1）他将压杆按下，压板就会紧压在轮子上，使轮子无法滚动，桌子不容易被推动，说明用滑动代替滚动可以摩擦；压杆做得较宽大可以起到压强的作用。

（均选填“增大”或“減小”）

（2）小明发现压杆是省力杠杆，O为支点．请在图乙中画出压力F的力臂l。

【答案】

（1）增大减小

（2）如图所示

【解析】

（1）轮子不动时推桌子属于滑动摩擦，轮子能动时属于滚动摩擦，题中说轮子不动时更难推动桌子，说明滑动摩擦大于滚动摩擦；根据压强的公式p＝FS可知，当压力一定时，受力面积越大，压强越小；

（2）如图：

24．（2019·广安）如图所示，请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2。

【答案】见解析

【解析】阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，根据图示确定最大动力臂，然后作出最小的动力；从支点作力的作用线的垂线段，即可作出力的力臂。

由图可知，力F1作用在B点时，力臂L1最大，此时力F1最小，力F1示意图如图所示；过支点作力F2作用线的垂线段，即可做出力臂L2，如图所示：

25．（2019·南通）如图丙，O为轻质杠杆的支点，左端挂一重物，杠杆在图示位置平衡，请作出最小动力F1的示意图和阻力的力臂

．

【答案】如图所示

【解析】要使动力最小，则力臂最大，以OA为最大力臂，则动力F1过A点且垂直OA向下；过O点作垂直于阻力作用线的垂线段即为阻力臂l2，注意标上垂直符号。

26．（2019·辽阳）如图甲是爆米花锅，锅盖被锁扣紧锁在锅口。

为了方便打开锅盖，爆米花师傅在锁扣上加装一个钢管，与锁扣构成杠杆AOB，扳动钢管的A点，就能打开锁扣。

图乙是其简化图，O为支点，F2是阻力。

请在乙图中画出打开锅盖时：

（1）阻力F2的力臂l2。

（2）作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。

【答案】见解析

【解析】

（1）过支点O做F2的作用线的垂线，即为阻力臂l2；

（2）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O点，因此OA作为动力臂时最长；动力的方向应该向左，过点A垂直于OA向左作出最小动力F1的示意图。

如下图所示：

27．（2019·湘西）图中为一杠杆，画出F1的力臂l1；

【答案】见解析

【解析】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。

找出支点O，反向延长力F1画出力的作用线，然后从支点O向力F1的作用线作垂线段，即为F1的力臂l1，如图所示：

28．（2019·本溪）如图甲所示是一个“瓷砖定位器”，使用时用手压手柄，此时的手柄AOB可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图，图中O为支点，F2是使用“定位器”时B点受到的阻力。

请在图乙中画出：

（1）阻力臂l2。

（2）作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。

【答案】见解析

【解析】

（1）从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为动力臂l2；

（2）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O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：

29．（2019·盐城）在图甲中画出力F的力臂。

【答案】

【解析】力臂是支点到力的作用线的距离，所以从支点O作F作用线的垂线段，该垂线段就为F的力臂l，如上图所示。

30.（2019·兰州）如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验示意图，O点为杠杆的支点，请画出杠杆左侧钩码所受重力的示意图和弹簧测力计施加拉力的力臂L1。

【答案】如图所示

【解析】

（1）测力计对杠杆的拉力作用在C点，拉力的方向斜向右下方，过支点O作这条拉力作用线的垂线段，即拉力的力臂L1。

（2）重力的方向是竖直向下的，过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力的示意图。

如图所示：

31．（2019·陕西）在图所示杠杆的A点，画出使杠杆在水平位置平衡时最小拉力F的示意图及其力臂L。

【答案】

【解析】要画最小的拉力F，需要找到最长的力臂，最长的力臂是OA，它与力的作用线垂直。

考点二滑轮组的组装

32．（2019·盘锦）利用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，在图中画出最省力的绳子绕法及重物所受重力的示意图。

【答案】

【解析】图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，一种是由三根绳子承担重物，要想最省力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始缠绕；从重物的中心沿竖直向下画出带箭头的线段，用G表示重力，如图所示。

33．（2019·通辽）请在图中画出：

（1）重物所受重力的示意图；

（2）拉力F的力臂l。

【答案】见解析

【解析】

（1）重物受到的重力作用在它的重心（几何中心），由重心开始画一条竖直向下的有向线段，并标出符号G，即为其重力示意图；

（2）定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点O为定滑轮的轴；图中拉力F是斜向下的，过支点O作拉力F作用线的垂线段，即为拉力F的力臂l，如图所示：

34．（2019·泰州）在图乙中画出正确使用动滑轮提升重物的绕线方法。

【答案】见解析

【解析】要求图中滑轮作为动滑轮来提升物体，滑轮要随物体一起上升，所以绳子自由端要向上拉，绳子的另一端要固定，绕线方法如图所示：

35．（2019·铜仁）一个工人站在地面上，使用如图2所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。

【答案】见解析

【解析】与动滑轮连接的绳子能分担物体的重力，所以与动滑轮相连的绳子的股数越多越省力，但还要注意对拉力方向的要求。

要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，如图所示：

36．（2019·淮安）画出图丁中滑轮组提升物体最省力的绕绳方法。

【答案】

【解析】图中只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，则由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法；根据“奇动偶定”原则，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示。