1、1专题 11 力臂的画法【1】 （2018 年攀枝花卷）如图所示，一个绕 O 点的转动的杠杆，已知动力 F1的方向和阻力 F2的力臂 L2，请画出动力 F1的力臂 L1以及阻力 F2_。【答案】见解析点睛：已知支点、阻动力的方向和阻力臂，根据力臂的画法，过支点作阻力作用线的垂线段，即动力臂；然后过阻力臂的末端作垂直于阻力臂的作用力，即阻力。【2】 （ 2018 年山西卷）如图所示，用一根细绳将杠杆 AOB 在 O 点悬挂起来，B 处挂一重物 G，在杠杆上施加最小动力 F，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。【答案】见解析所示【解析】分析：根据杠杆平衡的条件， ，在杠杆中的阻力、
2、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。因此先确定最长的力臂，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。 2解答：由图可知，OB 大于 OA，故根据杠杆平衡条件可知，最长的力臂为 OB 时，动力最小，过 B 点作垂直于 OB 的作用力 F，要使杠杆平衡，其方向应该向上。如图所示：【点睛】由杠杆的平衡条件，杠杆中最小作用力问题，可以转化为最大力臂问题，解题的关键是找出最长的力臂。【难点中心】在学习杠杆时，感到力臂是最难画的，实际上那是你没有掌握正确的作图方法。画出杠杆的力臂，重点是掌握作图方法，杠杆的问题再变，画力臂的方法是不变的，只要掌握住力臂的画法，杠杆的
3、力臂就能正确找出，杠杆问题就能迎刃而解。实际上，杠杆的力臂就是一条垂线段，就是数学上的点到直线的距离。【考点难点突破】【知识链节】1定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。2五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母 O 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 F 1表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F 2 表示。说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但阻力与杠杆的转动的方向相反动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母 l1表示。阻力臂：从支点
4、到阻力作用线的距离。用字母 l2表示。【技能方法】31画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签（1）找支点 O；（2）画力的作用线（虚线） ；（3）画力臂（过支点垂直力的作用线作垂线） ；（4）标力臂（大括号） 。2解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大（动力作用点与支点的连线是力臂时最省力） ，要使动力臂最大需要做到。（1）在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；（2）动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。【1】如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O 为支点，画 F1、F 2的力臂 L1和 L2_。【答案】见解析点睛：要解决此题，需要掌握
5、力臂的概念，知道力臂是指从支点到力的作用线的距离。【2】 如图所示，轻质杠杆 OA 可绕 O 点转动，请在图中画出杠杆 OA 的动力臂 L_.4【答案】【解析】力臂为支点到力的作用线的距离。所以过 O 点向作用于 A 点的拉线作垂线，则垂线段即为动力的力臂 L，如图：点睛：重点要理解力臂是点到线的距离，画力臂是最常见的考试题型之一，注意多练习熟练掌握力臂的画法。【3】如图所示，杠杆 OA 在动力 F1作用下处于静止状态，请你画出阻力 F2及阻力臂 L2.【答案】见解析所示【解析】如图，阻力为由于物体的重而产生的拉力，所以从 B 点竖直向下画出 F2；力臂为支点到力的作用线的距离，所以从 O 点
6、向 F2作垂线，垂线段即为力臂 L2，如图：点睛：重点是杠杆上的力和力臂的画法，注意阻力 F2，千万不要画成物体的重力，阻力和重力是两码事，阻力是物体对杠杆的拉力，所以方向和大小与物体重力相同，但作用点不同。5【4】手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O 点是支点。请在图中画出：(1)施加在 A 点最小的动力 F1；(2)力 F2的力臂 L2。_【答案】【解析】当 AO 之间的连线作为力臂时，力臂是最大的。根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂一定，动力臂最大，此时动力最小；力 F2是由重力产生的，故阻力的方向是竖直向下的，从 O 点作该力的作用线的垂线，即为力臂 L2.如图所示：【5】如图所示，轻质杠杆 AB 可绕 O 点在竖直平面内旋转，请在图中画出物体 M 所受重力 G 和使杠杆保持平衡的最小力 F 的示意图。6【答案】点睛：本题考查的是杠杆中最小力的问题，解题的关键是确定出最长的力臂，并根据力臂的画法做出最小的力。
