2026年同步练习册明天出版社八年级物理全一册沪科版第253页答案
1.如图所示,杠杆可以绕O点转动,现在A点施加力F,请画出这个力的力臂l。

答案


解析

【分析】要画出力F的力臂,需先明确力臂的定义:力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。解题思路为:先确定支点O,再找到力F的作用线,最后从支点向力的作用线作垂线段,该垂线段就是力臂。
【解析】作图步骤:1. 确定杠杆的支点O;2. 延长力F的作用线(用虚线);3. 从支点O向F的作用线作垂线,垂线段即为力臂l,标注符号l即可。
【答案】
【知识点】力臂的画法、杠杆
【点评】本题考查杠杆力臂的基础作图,核心是掌握力臂的定义,属于力学基础作图题,需准确区分支点、力的作用线,正确画出垂线段。
【难度系数】0.7
2. 如图(甲)所示为市民在公园锻炼上肢力量的画面。该器材相当于一根杠杆(杠杆自重不计),(乙)图为其简化图,锻炼时手在B点用力向上举手柄将A点的配重抬高,达到锻炼上肢的目的。请在(乙)图中画出动力臂$l_1$。

答案


解析

【分析】
要画出动力臂,需先明确杠杆的支点、动力,再根据动力臂的定义作图:动力臂是支点到动力作用线的垂直距离。步骤为:1. 确定本题杠杆的支点为O点;2. 找到动力F₁的作用线(B点处竖直向上的直线);3. 从支点O向F₁的作用线作垂线,这条垂线段就是动力臂l₁。
【解析】
根据动力臂的定义,动力臂是支点到动力作用线的垂直距离。本题中,支点为O,动力F₁作用在B点,方向竖直向上。过支点O作F₁作用线的垂线,该垂线段即为动力臂l₁,具体作图结果如下:

【答案】

【知识点】
杠杆力臂、杠杆作图
【点评】
本题考查杠杆动力臂的画法,核心是掌握力臂的定义,找准支点和动力作用线后作垂线即可,属于基础作图题,难度较低。
【难度系数】
0.3
3.人体运动系统相当复杂,但最基本的运动是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆。如图是用手提起一个铁球的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力,请在图中作出动力$F_1$及阻力臂$l_2$。

答案


解析

【分析】
要完成该作图,需先明确杠杆的核心要素:支点是前臂绕着转动的肘关节处的O点;动力是肱二头肌收缩提供的力,作用点在肱二头肌与前臂骨的连接点A,方向沿肱二头肌收缩的斜向上方向;阻力是铁球对手的竖直向下的拉力F₂,阻力臂是支点O到阻力F₂作用线的垂直距离。解题时需先确定各要素位置,再按要求画出动力和阻力臂。
【解析】
1. 确定支点:前臂骨骼绕肘关节转动,支点为O点。
2. 画动力F₁:动力是肱二头肌收缩产生的力,作用点在A点,方向沿肱二头肌收缩方向斜向上,从A点沿该方向画带箭头的线段,标注F₁。
3. 画阻力臂l₂:阻力F₂为竖直向下,从支点O向F₂的竖直作用线作垂线,垂线段即为阻力臂l₂,标注l₂。
【答案】

【知识点】
杠杆五要素、力臂的画法
【点评】
本题结合人体运动的杠杆模型,考查力和力臂的作图,核心是掌握力臂的画法(支点到力作用线的垂线段),属于基础作图题,需准确识别各要素位置。
【难度系数】
0.4
4.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,请在图中画出力$F_{1}$的力臂$l_{1}$和力$F_{2}$。

答案


解析

【分析】
要解决这个问题,需明确力臂的定义:力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。解题思路如下:
1. 先确定杠杆的支点O;
2. 画F₁的力臂l₁:过支点O向F₁的作用线作垂线,垂线段即为F₁的力臂l₁;
3. 画F₂:已知l₂是F₂的力臂,说明F₂的作用线与l₂垂直,因此过l₂远离O的端点作l₂的垂线,该垂线与杠杆OA的交点就是F₂的作用点,再根据杠杆平衡时的转动方向(F₁使杠杆顺时针转动,F₂需使杠杆逆时针转动),确定F₂的方向向上。
【解析】
1. 画F₁的力臂l₁:延长F₁的作用线,从支点O向F₁的作用线作垂线,标注垂直符号,该垂线段就是F₁的力臂l₁;
2. 画力F₂:因为力臂l₂是支点O到F₂作用线的垂直距离,所以F₂的作用线与l₂垂直,过l₂的非O端点作l₂的垂线,与杠杆OA交于一点,此点为F₂的作用点;根据杠杆平衡,F₂的方向应向上(阻碍F₁使杠杆顺时针转动的趋势),沿该方向画出F₂并标注方向。
【答案】

【知识点】
力臂的画法,杠杆平衡
【点评】
本题考查杠杆力臂的作图,是杠杆章节的基础题型,核心是掌握力臂的定义,作图时需注意垂直符号的标注和力的方向判断,难度适中,属于学生应掌握的基础作图题。
【难度系数】
0.6
5.图(甲)是一种瓶起子。只要手指轻轻钩动圆环处,就可以轻松起开瓶盖,它其实就是一个杠杆,其简化图如图(乙)所示,请在图(乙)中作出:
(1)作用在A点的最小动力$F_1$。
(2)作用在B点的阻力$F_2$及其力臂$l_2$。

答案


解析

【分析】
要解决该杠杆作图问题,需结合杠杆的核心知识:①最小动力的确定:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小;最大动力臂为支点到动力作用点的距离,因此A点的最小动力需垂直于OA(支点O到A的连线)。②阻力与阻力臂:阻力是阻碍杠杆转动的力,起瓶盖时B点受瓶盖向下的阻力;力臂是支点到力作用线的垂直距离,据此画阻力臂。
【解析】
1. 画最小动力$F_1$:支点为O,动力作用在A点,最大动力臂是OA,因此过A点作垂直于OA的力,方向使杠杆绕O转动,即为最小动力$F_1$;
2. 画阻力$F_2$:起瓶盖时,瓶盖对B点的阻力方向向下,作用在B点;
3. 画阻力臂$l_2$:从支点O向阻力$F_2$的作用线作垂线,垂线段长度就是阻力臂$l_2$。
【答案】

【知识点】
杠杆力臂、最小动力、杠杆作图
【点评】
本题考查杠杆中力和力臂的基础作图,核心是掌握“最大动力臂对应最小动力”的规律,以及阻力、阻力臂的画法,属于初中物理基础题型。
【难度系数】
0.6
6.如图,在A点施加一个最小的力F,使杠杆在图中所示的位置上平衡,试画出这个力F的示意图。

答案


解析

【分析】要画出使杠杆平衡的最小力,需依据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。因此,需先确定A点到支点O的最长力臂,再根据力与力臂垂直的关系,确定最小力的方向,使杠杆平衡。
【解析】1. 确定支点为O;2. 连接OA,OA是A点到支点O的距离,为最长的动力臂;3. 过A点作垂直于OA的力F,方向斜向下(与阻力G使杠杆转动的方向相反),该力即为使杠杆平衡的最小力。
【答案】
【知识点】杠杆平衡条件、力臂的画法
【点评】本题考查杠杆最小力的作图,关键是找到最长力臂,属于基础作图题,需掌握力臂与最小力的关系。
【难度系数】0.5
7.如图所示把一个重油桶从台阶下滚到台阶上,请画出最省力的动力F,并标出支点O、画出阻力臂l。

答案


解析

【分析】要解决这个问题,需依据杠杆平衡条件:当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小(越省力)。解题步骤:1.确定支点:油桶滚上台阶时,绕台阶的棱角转动,该棱角即为支点O;2.找最长动力臂:支点到油桶圆周的最远距离是油桶直径的一端,连接支点与该端点,此线段为最长动力臂;3.画动力:动力方向垂直于最长动力臂,使油桶向上滚动;4.画阻力臂:阻力为油桶重力,作用在重心M,过支点作重力作用线的垂线,垂线段即为阻力臂。
【解析】根据杠杆平衡原理,最省力的动力对应最长动力臂。支点为油桶与台阶的接触点O;最长动力臂是支点O到油桶圆周上离O最远点的连线(过圆心M的直径);动力F垂直于该最长动力臂向上;阻力是油桶重力,作用在M点,方向竖直向下,过O作重力作用线的垂线,垂线段为阻力臂l。
【答案】
【知识点】杠杆平衡条件、力臂画法、最省力动力作图
【点评】本题考查杠杆的实际应用,核心是利用“最长动力臂对应最小动力”的规律,结合圆的性质确定最长动力臂,属于杠杆基础应用题型,需掌握力臂的作图方法。
【难度系数】0.5
8.植树节当天,学校八年级开展植树活动。同学们分工合作,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F的力臂l。

答案


解析

【分析】
要画出A处最小动力F和其力臂,需利用杠杆平衡条件:当阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。首先明确支点为O,动力作用在A点,此时最长动力臂是支点O到A点的距离OA,因此动力方向应垂直于OA,这样动力臂最大,动力最小;力臂是支点到动力作用线的垂线段,据此作图。
【解析】
1. 确定支点:该铁锹杠杆的支点为O点。
2. 画最小动力F:根据杠杆平衡条件,要使动力最小,需动力臂最大,最大动力臂为OA,因此过A点作OA的垂线,方向向上,即为最小动力F。
3. 画力臂l:从支点O向动力F的作用线作垂线段,该垂线段就是F的力臂l。
【答案】

【知识点】
杠杆平衡条件、力臂画法、最小动力
【点评】
本题考查杠杆中最小动力及力臂的画法,核心是运用“最长力臂对应最小动力”的规律,属于杠杆基础应用题,需掌握力臂定义和杠杆平衡条件的应用。
【难度系数】
0.6