专项素养综合全练(十二)简单机械作图
类型一杠杆的力和力臂作图
1.(2024宁夏中考)如图为用螺丝刀撬图钉的示意图，请在图中画出动力F?的力臂l?。
2.(2023新疆中考节选)(2)请在图中根据静止的杠杆的动力臂l?，画出动力F?的示意图。
类型二杠杆的最小力作图
3.新课标·模型建构2024年7月河南省西南部连续遭遇强降雨天气，降雨过后铁路职工用撬棒对线路结构进行加固，工人使用的撬棒可以简化为一个以O为支点的杠杆，如图所示，当他用力使撬棒沿逆时针转动时，请在图中画出他作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂l。
4.如图所示，O为支点，杠杆AB平衡时，画出施加在杠杆上最小动力F?的示意图。
类型三滑轮组绕线作图
5.(2024湖南永州二模)某人站在水平地面上用滑轮组提升重物，请你用笔画线代替绳子，在图中画出滑轮组的绕线方式。
6.(2023安徽合肥庐阳期末)如图，小明用滑轮组向左匀速移动重物，请你画出图中滑轮组的最省力的绕绳方法。
7.(2024河南淅川期末)如图所示，一个质量为50kg的人站在水平面上，他想通过如图所示的滑轮组对弹簧进行拉力测试，需要对弹簧产生最大1800N的力，请画出他最省力的绕绳方法。(动滑轮重力不计)
类型四滑轮组设计作图
8.一条绳子最多能承受1000N的拉力。请设计一个滑轮组，用这条绳子吊起2400N的重物。在方框中画出滑轮组安装示意图(动滑轮重及摩擦不计)。
①答案如图所示
解析将螺丝刀视作杠杆，在使用螺丝刀撬图钉的过程中，螺丝刀绕O点转动，则O点为支点，从O点向动力F?的作用线作垂线，垂线段的长即动力F?的力臂l?。
②答案如图所示
解析静止的杠杆的动力臂l?一定垂直于动力F?的作用线，因而过力的作用点画出动力臂的垂线，根据阻力向下，确定动力方向向上。
③答案如图所示
解析OA为最长动力臂，由杠杆的平衡条件可知此时动力最小；要使撬棒沿逆时针转动，动力的方向应垂直于OA斜向上，据此可画出最小动力F的示意图。
④答案如图所示
解析由图知，以BO为动力臂时动力臂最长，此时动力最小，力F?的作用点在B点，方向垂直于OB斜向上。
5答案如图所示
解析站在地面上的人向下拉绳子用滑轮组提起物体，绳子自由端的拉力方向应向下，然后“由外向内”将绳子进行缠绕，绳子应固定在定滑轮的挂钩上。
⑥答案如图所示
解析一个动滑轮上最多有三股绳子，此时拉力最小，最省力；从动滑轮的挂钩开始，依次绕过定滑轮、动滑轮。
⑦答案如图所示
解析一个质量为50kg的人站在水平面上，能够施加的最大拉力约为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，绳子自由端在人手中，若将绳子依次通过动滑轮与定滑轮，最后固定在动滑轮下方的挂钩上，滑轮组绳子的有效股数n=3,F=3F=3×500N=1500N1800N;因而若要对弹簧产生最大1800N的力，只能向上拉动绳子，故从人手开始“由外向内”绕绳子，最后固定在下端定滑轮的挂钩上。
⑧答案如图所示
解析动滑轮重及摩擦不计，n=G