【2019最新】备战中考物理专项训练杠杆中最小力的问题(含解析)

20．如图，请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1，并画出拉力F1的力臂L1.

21．如图所示，一重为G的均匀杠杆，可绕O点上下转动，若让杠杆静止在图示位置，请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.

22．如图所示，画出使杠杆平衡的最小力的示意图（要求保留作图痕迹）.

杠杆中最小力的问题 参考答案与试题解析

一．选择题（共10小题）

1．如图所示，用一根硬棒撬一块大石头，当在硬棒的A点上用竖直向下的力F1压硬棒，石

头未能撬起，则在力的大小不变的情况下，下列措施中最有效地把石头撬起来的是（ ）

A.把垫着的小石头移近大石头，且用力的方向改为F2所示的方向 B.把垫着的小石头移远大石头，且用力的方向改为F2所示的方向

C.把垫着的小石头移远大石头，且用力的方向仍为竖直向下，即F1所示方向 D.把垫着的小石头移近大石头，且用力的方向仍为竖直向下，即F1所示方向

考点： 杠杆中最小力的问题；杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件． 专题： 作图题；推理法．

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分析： 使用杠杆时，根据杠杆的平衡条件FL动=GL阻可得：F=，由此可知，阻力相

同，阻力臂越短、动力臂越长，越省力，找出什么情况下动力臂最长、阻力臂最短，即最有效的方法．

解答： 解：如图，用硬棒撬大石头，把垫着的小石头移近大石头，这时阻力臂最短； 沿F2的方向施加动力，动力臂为OA；沿F1的方向施加动力，动力臂为OB．由图可知沿F2的方向施加动力，动力臂最长． ∵FL动=GL阻， ∴F=

，

又∵撬同一块石头，阻力不变，

∴把垫着的小石头移近大石头（阻力臂最短），且用力的方向改为F2所示的方向（动力臂最长）时最省力、最有效． 故选A．

点评： 画出杠杆示意图，分析出何时动力臂最长、何时阻力臂最短是本题的关键．

2．如图所示的杠杆中，要提起重物最省力必须（ ）

A.沿F1方向施力 B.沿F2方向施力 C.沿F3方向施力 D.都一样

考点： 杠杆中最小力的问题． 专题： 应用题；简单机械．

分析： 根据杠杆的平衡条件可知在动力臂和动力的乘积是一个定值时，力臂越长，作用力就越小，据此分析．

解答： 解：因为重物的重力和阻力臂一定，所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定值，则力臂越长，作用力就越小，所以在B点施加垂直于杠杆的力时，力臂为OB，此时力臂最长，即F2方向的力最小． 故选B．

点评： 会根据杠杆平衡的条件分析作用在杠杆上最小的力．

3．如图所示杠杆，O是支点，中间挂一重物G，如果在杠杆的另一端M处施加一个力F使杠杆平衡，且要求所加的力要最小，则这个力（ ）

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A.应沿MP方向 B.应沿MQ方向 C.应沿MN方向 D.可沿任意方向

考点： 杠杆中最小力的问题． 专题： 简单机械．

分析： 由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力．连接支点和力的作用点即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小．

解答： 解：根据图示可知，最长的动力臂为OM，所以沿垂直与OM的MQ方向最省力． 故选B． 点评： 此题主要考查了杠杆中最小的力的问题，将所学的物理知识与生活实际联系在起来．

4．如图的杠杆中，O是支点，在B端挂一个重物，为使杠杆水平平衡，要在A端加一个力，下列说法中正确的是（ ）

A.在水平方向用力F1最小 B.在竖直方向用力F2最小

C.在跟OA连线垂直的方向F3最小 D.在各个方向上用力一样大

考点： 杠杆中最小力的问题． 专题： 简单机械．

分析： 已知点A是动力作用点，那么只需找出最长动力臂即可，可根据这个思路进行判断． 解答： 解：因为A为动力作用点，O为支点，故OA为最长的动力臂，因此在A点施力F，当F的方向与OA垂直时最省力，即跟OA连线垂直的方向F3最小． 故选C．

点评： 此题主要考查了学生对杠杆平衡条件的应用，要使动力最小，则力臂应最长，找到动力作用点A到支点O的最长动力臂是解决问题的关键．

5．图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力，其中的最小拉力是（ ）

A.F1 B.F2 C.F3 D.三个力都一样

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考点： 杠杆中最小力的问题；杠杆的平衡条件． 专题： 应用题；图析法．

分析： 本题主要考查两个知识点：（1）对力臂概念的理解：力臂是指从支点到力的作用线的距离．

（2）对杠杆平衡条件（F1l1=F2l2）的理解与运用：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长动力越小．据此分析判断．

解答： 解：分别从支点向三条作用线做垂线，分别作出三条作用线的力臂， 从图可知，∵三个方向施力，F2的力臂LOA最长， 而阻力和阻力臂不变，

由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，动力臂越长动力越小， ∴F2最小（最省力） 故选B．

点评： 本题的解题关键是：（1）通过作图比较出力臂的长短；（2）由杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论．

6．如图所示，要使杠杆平衡，所用最小的作用力是（ ）

A.F1 B.F2 C.F3 D.F4

考点： 杠杆中最小力的问题． 专题： 简单机械．

分析： 支点为O，阻力和阻力臂不变，找出动力F1、F2、F3、F4的力臂，根据杠杆的平衡条件，动力臂最长的最省力，据此分析判断．

解答： 解：由图示可知，物体的重力是阻力，在图示位置平衡，阻力与阻力臂不变， 由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小， 由图示可知，力F2的力臂LON最大，由杠杆平衡条件可知，F2最小，最省力； 故选B．

点评： 使用杠杆时，如果阻力和阻力臂相等，当动力臂最长（连接支点和动力作用点，并做连线的垂线，沿该方向施力动力臂最长）时，最省力．

7．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，

且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于（ ）

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