八年级下册物理杠杆作图分类点拨与训练docx.docx
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杠杆作图分类点拨与训练
杠杆作图是初中物理力学中的重点,也是考试中的常考点,还是同学们学习的难点,为帮助同学们全面了解杠杆作图在考试中的考查方向,及时准确掌握其作图要领,为此,现举例分类点拨,以供大家学习参考.
一、杠杆力臂的作法
例1.如图1所示,画出杠杆受力的力臂.
解析:
要正确画出杠杆上各力的力臂,首先要明确力臂的概念,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,题中已知了杠杆的支点0、动力F1和阻力F2,根据力臂的概念,就可以分别从支点0向动力F’和阻力F2的作用线画垂线,得到的两垂线才是动力R和阻力F2的力臂,画完后要在图上分别用字母h、l2标出动力臂和阻力臂(如图2所示).
点拨:
(1)杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上,力臂和力的作用线必须垂直,千万不能把支点到力的作用点的距离当做力臂.
(2)力臂的画法一般分如下几步:
①首先根据题意确定支点
0;②画好动力作用线和阻力作用线,必要的时候要用虚线将力的作用线延长;
③从支点0向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到力的作用线的垂直距离就是力臂,力臂用虚线或实线表示,并用大括号标出力臂的长短,在旁边标上字母I’和12分别表示动力臂和阻力臂.总之,力臂的画法可以用以下顺口溜记住:
一找点,二画线,三作垂线段,四标符号.
二、最大动力臂和最小动力的作法
例2.在图3中,画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图和这个力的力臂(要求保留作图痕迹).
解析:
根据杠杆平衡公式FJFF2I2可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力就越小,现要求使轻质杠杆保持平衡的最小动力,就必须先求出最大动力臂.根据力臂的定义,结合图3可以看出,从支点0到杠杆的各点的距离中只有到A点的距离0A最长,即I就是所求的力F的力臂,故A点就是动力的作用点,所以过A点向上作0A的垂线就是最小的动力F,最后标上箭头(如图4所示).
图4
点拨:
根据杠杆平衡公式FJFF2I2可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力就越小,现要求使轻质杠杆保持平衡的最小动力,就必须先求出最大动力臂.
(1)寻找最大动力臂的方法:
①动力的作用点确定了的时候,则支点到动力作用点之间的线段长即为最大动力臂;②动力的作用点没有确定时,应观察杠杆上哪一点离支点最远,则这一点到支点的距离即为最大动力臂.
(2)作最小动力的方法:
①找出最大动力臂后过动力作用点作动力臂的垂线;②根据杠杆平衡的实际情况确定动力的方向,最后标上箭头和字母F或R.
三、根据力臂画力的作法
例3.如图5所示,杠杆在力冉、匕作用下处于平衡状态,h为再的力臂.请在
图5
解析:
以前考查大家的都是已知力的作用线作出对应力臂,而此题考查的是根据力臂作出对应力的作用线,所以,解此题的关键是过力臂h的末端(不是支点)作力臂的垂线,与杠杆的交点就是该力作用在杠杆上的作用点,由于阻力F2使杠杆沿逆时针转动,所以动力F1的方向只能使杠杆向顺时针转动才能使杠杆平衡,故动力&的方向朝上(如图6所示).
点拨:
此题考查的是大家的逆向思维能力,解此题型必须具备三点知识:
(1)熟知力臂的概念内涵;
(2)熟知要从力臂的末端出发作力臂的垂线,与杠杆的交点就是力在杠杆
上的作用点;
(3)会熟练地根据杠杆平衡条件确定所作作用力的方向.
专项训练:
附有答案
专项训练・一杠杆作图
1.如图1所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,”0为支点,画出力再、F2的力臂Li和
1^2o
Fi
图1
2.如图2所示的拉力装置来改变照明灯的高度,轻质一杠杆AE0可绕0点转动。
请在图中画出照一明灯的重力G的示意图和杠杆所受拉力的力臂L。
图2
3”.如图3所示是一个简易压水机,其中AOE是杠杆,请在图上作出动力几的力
臂Li、阻力F』和阻力臂L2。
4.如图4所示,杠杆0A在力珀、F?
的作用下处于静止,L2是凡的力”臂,在图中画出几的力臂Li和力F2。
5.如图5所示,在B端施加一个最小的力Fb,使杠杆平衡,请画出此力,并画
出乩的力臂5。
AOB
图5
6.如图6所示,要使轻质杠杆在图示位置平衡,在杠杆的A点加一最小的力
F,请画出力F的示意图并画出它的力臂L。
图6
7.如图7所示,工人用一根硬棒以0为支点,想在A点施加最小的力Fi撬动石
头,请画出最小动力的示意图和阻力F2的力臂L2。
8.
如图8甲是用水后及时关闭水龙”头时的情景,水龙头手柄可看作是一个杠杆,请你在图乙所示的示意图中画出阻力F?
的力臂L2,并画出「施加在A点的最小动力Fi及其力臂Li。
9.图9为打开桶盖时的简化图。
若动力作用在A点上,请在图中画出:
(1)桶盖重力G的力臂Lo
(2)作用在A点的最小动力F示意图。
图9
10.图10甲是打开的汽车后备箱盖,它被液压杆支撑(不计后备箱盖重)。
关箱盖时,它可看作一个杠杆,图乙是其简化图,其中0是支点,仏是液压杆作用在A点的阻力。
请在图乙中画出:
⑵在B点关后”备箱盖的最小动力Fi及其”力臂L」。
甲
图10
参考答案
1.如图所示
2.如图所示
3.如图所示
4.如图所示
L\
5.如图所示
6.如图所示
7.如图所示
8.如图所示
9.
(1)
(2)如图所示
g"
10.
(1)
(2)如图所示
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