江苏省2023-2024九年级物理上学期期末突击练习（苏科版）
01力臂滑轮组作图题-经典常考20题
一、作图题
1．杆OBA可绕O点转动，在B点挂一个重物，在A点施加动力F1使杠杆平衡。请画出动力臂l1以及杠杆受到的阻力F2的示意图。（不计杆重力）
2．图甲中，（a）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，（b）是其简化图：O 是支点，F2是液压杆作用在 A 点的阻力。请在图（b） 中画出阻力臂 l2及在B点关上后备箱盖的最小动力F1的示意图。
3．如图所示是一台金属切割机，工人用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在B点的最小动力及阻力的力臂。
4．图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
5．如图所示，用螺丝刀撬图钉，O为支点，请画出动力Fl的力臂l1和阻力F2。
6．图（a）是胶棉拖把的结构图。向上拉拉手，使之绕O点转动（b）中画出作用在B点的阻力F2的力臂l2和在A点所用最小的动力F1。
7．请按题目要求作答。图中，小明站在地上利用滑轮组将物体提高，请画出绕法；
8．如图所示的3个滑轮组，当物重为50N时，绳端需用15N的拉力才能使物体匀速上升。
（1）计算出滑轮组的绕线方式并选择图中一个滑轮组完成该滑轮组完整的绕线方式；
（2）计算你所选的滑轮组的每个动滑轮的重力是多少N？
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起多重的物体？
9．按要求作图（请保留作图痕迹）：图中①是自行车的手闸，其中ABO部分可视为杠杆，其简化示意图如图②所示，O为支点，F2为阻力。在图②中画出：阻力F2的力臂l2以及作用在A点的最小动力F1。
10．如图所示，用绳子拉住倾斜的小树，请画出绳子拉力F的力臂l。
11．按要求完成下列作图：如图活塞式抽水机B点向下运动，请在图中A点画出最小动力Fl以及作用于B点的阻力F2的示意图。
12．请在图丙中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
13．如图所示，请用笔画线在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
14．如图所示，杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态， l1为力F1的力臂，请在图中画出力F1 的示意图。
15．如图甲，小红开暖壶盖的过程相当于使用杠杆。图乙为这个杠杆的简化示意图，图中O点为支点，F2为杠杆所受阻力。请在乙图中画出手指作用在A点的最小动力F1和阻力臂L2。
16．如图所示，杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是力F2的力臂，请在图中画出力F1的力臂l1和力F2的示意图。
17．某工人利用滑轮组竖直向下拉将重物匀速提起，请在图中完成此要求。
18．根据要求作图。请在图中作出动滑轮的动力臂l1和阻力臂l2。
19．如图所示画出高台上的工人提升重物时最省力的绳子绕法。
20．在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F；
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．
【详解】不计杆的重力，如图所示，绕O点转动，所以O为支点，F1为动力，重物通过绳对杠杆B点施加的拉力为阻力F2，B点为阻力作用点，过B点沿绳向下可画出阻力F2；过A点沿F1的方向画动力作用线，过支点O向动力作用线画垂线，垂线段的距离就是动力臂l1，如图所示
2．
【详解】从支点O向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2；根据杠杆的平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长；由图可知，OB作为动力臂最长，最省力，阻力方向向上，因此关上后备箱盖时动力的方向应垂直于OB向下，由此画出动力F1的示意图，如图所示：
3．
【详解】依题意O点为支点，从O点作F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2；由杠杆平衡条件，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，越省力，若动力作用在B点，以OB为动力臂是最长的力臂，此时力最小，则连接OB为最长力臂，再过B点作OB的垂线，即动力F1的作用线，以O为支点，F1与F2作用效果相反，F2使杠杆逆时针转动，则F1使杠杆顺时针转动，F1的方向向下，如图所示：
4．
【详解】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：
5．
【详解】找到支点O，从O点做F1的垂线就是F1的力臂，要使杠杆平衡，F2的方向向下，作用点在A点，如图所示
6．
【详解】从支点O向阻力F2的作用线引垂线段，垂线段的长即为阻力臂l2；由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，因此OA作为动力臂最长，过点A与OA垂直向上的力为最小的动力F1，如下图所示：
7．
【详解】由题可知，小明站在地上，动力的方向向下，绳子的固定端在定滑轮上，如图所示：
8．（1）；（2）5N；（3）230N
【详解】（1）根据物重与拉力的比确定绳子的段数，由可得，绳子的段数
则绳子的有效股数应至少为4股。如图的滑轮组，第一个滑轮组，同一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最省力的绕法为3段绳子承担物重，故不符合题意；第二个滑轮组，由一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，绳子从定滑轮开始出发，动滑轮上有4条线承担物重，但拉动时小轮上的绳与大动滑轮摩擦产生额外的阻力，所以不符合题意，如图所示：
第三个滑轮组，由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，根据“奇动偶定”的原则，从定滑轮开始绕绳，得到如图的四段绳子承担物重的绕法；（绕出五段绳子承担物重的方式也是符合题意的）
（2）由上图可知，四段绳子承担物重时，有两个动滑轮，则由
可得
因此每个动滑轮的重为
（3）对于第三组滑轮组来说，如果绳子能承受的最大拉力是60N，则由
可得滑轮组最大可吊起的重物为
答：（1）滑轮组绳子的有效股数为4时，绕绳方式如图所示；
（2）每个动滑轮的重力是5N；
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起230N的物体。
9．
【详解】过O点作阻力F2的垂线，即为阻力F2对支点O的力臂l2；
根据杠杆平衡的条件
在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，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
10．
【详解】过支点O作F作用线的垂线段即为F的力臂l。如图所示
11．
【详解】当抽水机B点向下运动时，A点将向上运动，由于作用在A点的动力最小，需力臂最长，当作用A点并垂直AO时向上拉杠杆时，动力最小；当B点向下运动时，B点受到的阻力向上，作图如下：
12．
【详解】对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，这种绕法能使滑轮组上的滑轮都使用，有四股绳子承担物重；拉力是滑轮组提升物重的四分之一，二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮，有一个动滑轮后没有使用，这种绕法只能有三股绳子承担物重，拉力是滑轮组提升物重的三分之一，根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多是第一种，即四股绕线的方法，如下图
13．
【详解】使用滑轮组时，承担物重的绳子段数越多越省力，图中有一个定滑轮和一个动滑轮，承担物重的绳子段数最多为3，故作图如下：
14．
【详解】因为力臂为支点到力的作用线的距离，所以力的作用线与力臂垂直，过力臂l1的上端作l1的垂线可得力F1的示意图，F1的方向斜向上，如图
15．
【详解】过支点O作阻力F2作用线的垂线段，即为阻力臂l2，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；图中阻力使杠杆逆时针转动，为使杠杆平衡，则动力应使杠杆顺时针转动，则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；如下图所示
16．
【详解】过力臂l2的右端，作垂直于l2的直线，与杠杆OA的交点即为力F2的作用点，方向斜向右上方，即为力F2的示意图；作F1的反向延长线，过支点O作F1作用线的垂线段，即为F1的力臂l1，如图所示：
17．
【详解】依题意得，某工人利用滑轮组竖直向下拉将重物匀速提起，则可以最上面的动滑轮上画出最后一股绳子，且绳子末端受到的拉力方向竖直向下，并在绳子末端标上拉力的符号F，再从外向里一圈一圈绕绳子，按照“一动一定”绕线，每个滑轮只能绕线一次，绕线绕到滑轮的挂钩上为止，如图所示：
18．
【详解】动滑轮的支点在绳与轮最左边的接触点；F为动力，支点到动力作用线的垂直距离为动力臂l1；物体对滑轮的拉力为阻力，支点到阻力作用线的垂直距离为阻力臂l2；如图所示：
19．
【详解】图中滑轮组有一个定滑轮和一个动滑轮组成，如果要求最省力，从动滑轮上挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，提升物体绳子股数为3，是最省力的绕法，如图所示：
20．
【详解】由图可知，O为支点，重物向下拉杠杆的力为阻力，则过支点做阻力作用线的垂线段即为阻力臂l；；由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。最小力F作用在A点，当OA为F的力臂时，力臂最长，此时力F最小，且F的方向垂直杠杆向上，从A点垂直OA向上画出F的示意图，如图所示：
