3. 日常生活中使用的很多工具都利用了杠杆原理。我们分析杠杆时,首先要找到杠杆绕着转动的固定点,这一点叫作
支点
;然后分析杠杆的受力情况,使杠杆转动的力叫作
动力
,阻碍杠杆转动的力叫作
阻力
。
答案:3. 支点 动力 阻力
解析:
【分析】首先回忆杠杆的核心基本要素定义,明确杠杆绕固定点转动的点的名称,以及使杠杆转动、阻碍杠杆转动的力的概念,对应题目空缺处填写即可。
【解析】根据杠杆的基本概念:杠杆绕着转动的固定点称为支点;使杠杆转动的力叫做动力;阻碍杠杆转动的力叫做阻力,依次对应题目中的三个空。
【答案】支点 动力 阻力
【知识点】杠杆基本概念
【点评】本题考查杠杆的基础要素,属于概念识记类题目,难度较低,用于巩固学生对杠杆原理基本定义的掌握。
【难度系数】0.8
4. 酒店采用如图所示的推车运送食物。当推车前轮遇到路沿时,服务员向下按扶手,这时推车可以视为杠杆,支点是
后轮
(选填“前轮”或“后轮”,下同);当后轮遇到路沿时,服务员向上提扶手,这时支点是
前轮
。

答案:4. 后轮 前轮
解析:
【分析】
要解决本题,需先明确杠杆支点的定义:支点是杠杆绕着转动的固定点。结合推车的两种动作场景,分析推车转动时绕着的固定点即可得出答案。
【解析】
1. 当推车前轮遇到路沿,服务员向下按扶手时,前轮被抬起,整个推车绕着后轮转动,因此此时支点是后轮;
2. 当推车后轮遇到路沿,服务员向上提扶手时,后轮被抬起,整个推车绕着前轮转动,因此此时支点是前轮。
【答案】
后轮;前轮
【知识点】
杠杆的支点判断
【点评】
本题考查杠杆支点的判断,核心是掌握支点的定义,结合实际场景分析转动的固定点,属于杠杆部分的基础题目,难度较低。
【难度系数】
0.7
5. 如图是用钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,$F_1$为手对钓鱼竿的作用力,请画出:① 鱼线对钓鱼竿的拉力$F_2$;② $F_1$的力臂$l_1$。
(第4题图)

(第5题图)
(第6题图)
答案:解:
① 画鱼线对钓鱼竿的拉力$F_2$:
作用点取钓鱼竿顶端与鱼线的连接位置,沿鱼线竖直向下画出带箭头的线段,在箭头旁标注$F_2$。
② 画$F_1$的力臂$l_1$:
先将$F_1$的作用线适当延长,从支点$O$向$F_1$的作用线作垂线,支点$O$到垂足的这段垂线段就是$F_1$的力臂,用大括号标出该线段并标注$l_1$。
解析:
【分析】
本题是杠杆相关的作图题,解题思路:①确定鱼线对钓鱼竿的拉力$F_2$:拉力的作用点在钓鱼竿与鱼线的连接点,方向沿鱼线竖直向下,因为鱼的重力会使鱼线对鱼竿产生竖直向下的拉力;②画$F_1$的力臂$l_1$:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,需先延长$F_1$的作用线,再从支点$O$向$F_1$的作用线作垂线,该垂线段就是$F_1$的力臂。
【解析】
1. 画鱼线对钓鱼竿的拉力$F_2$:在钓鱼竿顶端与鱼线的连接位置取作用点,沿鱼线竖直向下画带箭头的线段,在线段旁标注$F_2$;
2. 画$F_1$的力臂$l_1$:将$F_1$的作用线适当延长,从支点$O$向$F_1$的作用线作垂线,支点$O$到垂足的垂线段即为力臂$l_1$,用大括号标出该垂线段并标注$l_1$。
【答案】
按上述解析画出的图形($F_2$竖直向下作用于鱼竿顶端,$l_1$为支点$O$到$F_1$作用线的垂线段)。
【知识点】
杠杆作图、力的示意图、力臂
【点评】
本题考查杠杆作图的基础内容,核心是掌握拉力方向的判断和力臂的画法,属于力学基础考点,难度适中。
【难度系数】
0.7
6. 如图所示,杠杆OA在力$F_{1}$、$F_{2}$的作用下处于静止状态,$l_{2}$是力$F_{2}$的力臂,请在图中画出阻力$F_{2}$。

答案:解:
作图步骤:
1. 过力臂$l_2$上远离支点$O$的端点,作垂直于$l_2$的直线,该直线即为力$F_2$的作用线;
2. 该作用线与杠杆$OA$的交点就是$F_2$的作用点;
3. 动力$F_1$使杠杆绕支点$O$顺时针转动,阻力$F_2$需阻碍杠杆转动,因此在作用点处沿所作垂线画出斜向上的带箭头线段,标注符号$F_2$,即为所求阻力。
解析:
【分析】
要画出阻力$F_2$,需结合力臂的定义和阻力的作用特点:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,因此力与力臂相互垂直;同时阻力的作用是阻碍杠杆的转动,需与动力使杠杆转动的方向相反。解题时,先根据力臂$l_2$确定$F_2$的作用线,再找到作用点,最后确定方向即可。
【解析】
1. 依据力臂与力的作用线垂直的关系,过力臂$l_2$远离支点$O$的端点,作$l_2$的垂线,该垂线即为$F_2$的作用线;
2. 该作用线与杠杆$OA$的交点,就是$F_2$的作用点;
3. 动力$F_1$使杠杆绕支点$O$顺时针转动,阻力$F_2$需阻碍杠杆转动,因此在作用点处沿所作垂线斜向上画出带箭头的线段,标注符号$F_2$,即为所求的阻力。
【答案】
在杠杆$OA$上,过$l_2$远离$O$的端点作$l_2$的垂线,与$OA$交于一点,从该交点沿垂线斜向上画带箭头的线段,标注$F_2$,即为所求阻力。
【知识点】
杠杆力臂、阻力方向判断
【点评】
本题是杠杆作图的基础题,核心考查力与力臂的垂直关系,以及阻力阻碍杠杆转动的方向特点,掌握力臂定义即可完成作图,是杠杆知识点的常规应用。
【难度系数】
0.5
7. 如图所示是汽车液压刹车装置的一部分。该装置中 AOB 为一个杠杆,O 是杠杆的支点,请画出刹车时杠杆 AOB 所受的动力 $ F_1 $、阻力 $ F_2 $ 和动力臂 $ l_1 $。

(第7题图)
答案:解:
1. 绘制动力$F_1$:作用点在A点,方向沿脚踩踏踏板的方向向下,画出带箭头的线段表示该作用力,标注$F_1$。
2. 绘制阻力$F_2$:作用点在B点,液压活塞对杠杆的反作用力阻碍杠杆转动,方向水平向左,画出带箭头的线段表示该阻力,标注$F_2$。
3. 绘制动力臂$l_1$:从支点O向动力$F_1$的作用线作垂线段,支点O到垂足之间的垂线段即为动力臂,用标识标出该线段,标注$l_1$。
解析:
【分析】要画出杠杆AOB的动力、阻力和动力臂,首先确定支点为O点;动力是使杠杆转动的力,刹车时脚对A点施加向下的力,即为动力$F_1$;阻力是阻碍杠杆转动的力,B点受到液压活塞水平向左的反作用力,即为阻力$F_2$;动力臂是支点到动力作用线的垂直距离,需从O点向$F_1$的作用线作垂线段得到。
【解析】1. 绘制动力$F_1$:作用点在杠杆的A点,方向沿脚踩踏踏板的方向(竖直向下),在A点处画带箭头的线段表示该力,标注为$F_1$;2. 绘制阻力$F_2$:作用点在杠杆的B点,液压活塞对杠杆的反作用力阻碍杠杆转动,方向水平向左,在B点处画带箭头的线段表示该力,标注为$F_2$;3. 绘制动力臂$l_1$:过支点O作动力$F_1$作用线的垂线段,支点O到垂足之间的垂线段即为动力臂,标注为$l_1$。
【答案】1. 动力$F_1$:作用于A点,方向竖直向下;2. 阻力$F_2$:作用于B点,方向水平向左;3. 动力臂$l_1$:从支点O向$F_1$的作用线作垂线段,该垂线段即为动力臂$l_1$。
【知识点】杠杆的力臂、力的示意图、杠杆的五要素
【点评】本题考查杠杆相关的基础作图,需准确判断动力、阻力的作用点与方向,掌握力臂的画法,是力学作图的核心基础题型,难度适中。
【难度系数】0.6
8. 如图所示为开瓶扳手开启瓶盖的情景,此时开瓶扳手相当于一个杠杆。请在图中画出动力$F_1$的力臂$l_1$和阻力$F_2$。

答案:解:
1. 画动力臂$l_1$:从支点$O$向动力$F_1$的作用线作垂线段,支点$O$到垂足的这段垂线段即为动力臂,在该线段旁标注符号$l_1$。
2. 画阻力$F_2$:阻力是瓶盖阻碍开瓶扳手转动的力,作用点在扳手与瓶盖右侧的接触处,方向竖直向下,从作用点出发沿竖直向下方向画出带箭头的线段,标注该力为$F_2$。
解析:
【分析】
要解决本题,需掌握杠杆作图的核心要点:一是力臂的定义(支点到力的作用线的垂直距离),二是阻力的判断(阻碍杠杆转动的力)。首先确定支点为O,动力F₁向上,需从O向F₁的作用线作垂线段得到动力臂;阻力是瓶盖对扳手的阻碍力,作用在扳手与瓶盖右侧的接触处,方向与动力使杠杆转动的方向相反,据此完成作图。
【解析】
1. 画动力臂l₁:找到支点O,将三角板的直角边与动力F₁的作用线对齐,从O点向F₁的作用线作垂线段,该垂线段即为动力臂,在垂线段旁标注符号l₁。
2. 画阻力F₂:确定阻力作用点为扳手与瓶盖右侧的接触点,由于动力使扳手绕O向上转动,阻力需阻碍该转动,因此方向竖直向下;从作用点沿竖直向下方向画带箭头的线段,标注为F₂。
【答案】
(作图结果:从支点O向F₁的作用线作垂线段,标注为l₁;在扳手与瓶盖右侧的接触点处,画竖直向下的带箭头线段,标注为F₂)
【知识点】
杠杆的力臂、阻力的概念
【点评】
本题考查杠杆作图的基础技能,属于初中物理力学的常规基础题,需掌握力臂的画法和阻力的判断方法,难度较低。
【难度系数】
0.7