力学作图题中考物理必考题型.docx

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力学作图题中考物理必考题型

专题5力学作图

一考向指引

力的示意图是一种简洁、方便的表示力的方法，是物体受力分析的重要手段，也是中考中常考的重要知识点之一。

一般是根据题目的要求，完成相应的作图。

它可以反映学生对某个物理概念和物理规律的理解和掌握程度，在中考试卷中所占分值约4分到6分（各地要求略有不同）。

作图题一般分为两大类：

基本作图题和设计作图题，基本作图题考察基本作图方法和基本作图能力，设计作图题考察建模能力，设计能力、创新能力和作图技巧。

力学作图主要分为3个板块：

画力的示意图，根据运动状态分析受力作图，杠杆作图，滑轮组组装作图。

其中指定力主要有弹力（压力、拉力、推力、支持力），重力、摩擦力、浮力。

二考点思维导图

三考点精讲

（一）作受力分析示意图

对物体进行受力分析时，要正确画出力的示意图。

采用“三定三标”方法，具体步骤如下：

1．“三定”

（1）定作用点：

在受力物体上面出作用点，压力作用点在接触面中心去，其他力的作用点都可以画在物体重心上。

如果物体同时受到几个力作用时，就将重心作为这几个力的作用点。

（2）定方向：

以作用点为起点，沿力的方向画线段。

常见力的方向描述，如重力方向竖直向下，摩擦力方向与物体相对运动或相对趋势方向相反，压力、支持力方向与受力面垂直指向受力物体，拉力方向沿着绳子收缩的方向等。

（3）定长度：

尽管长度不能准确的反映力的大小，但在同一图中，如果物体受到几个力的作用时，线段的长短要大致表示力的大小，力越大，线段应画得越长。

一对平衡力线段长度相同。

2．“三标”

（1）标箭头：

在线段的末端标上箭头表示力的方向。

（2）标符号：

力一般用字母“F”表示，重力用符号“”表示。

摩擦力一般用“”表示。

（3）标数值和单位：

若有力的大小，还应该在箭头旁边标上力的数值和单位。

3．画力的示意图需注意的问题

（1）力的作用点一定要画在受力物体上，一般情况下，压力的作用点画在接触面上，其他力的作用点均可画在物体重心上（若是摩擦力使物体转动，则摩擦力只能画在接触面上），指定作用点的，只能画在指定作用点上。

当一个物体受多个力作用时，这几个力的作用点都要画在物体的重心上。

（2）在画力的示意图时，要正确分析物体的受力情况，若找不出一个力的施力物体，则该力一定是不存在的。

根据要求画出需要画的力（下一个专题详解）。

（3）受力分析的顺序：

先分析重力，然后环绕物体一周找出与研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后分析其他力。

简记为：

重力一定有，弹力看四周，分析摩擦力，再看电磁浮。

（二）杠杆力臂的作法

1．杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上，力臂和力的作用线必须垂直，千万不能把支点到力的作用点的距离当做力臂。

2．力臂的画法一般分如下几步：

①确定杠杆主体结构，找到支点；②分清杠杆受到的阻力和动力（容易错画为杠杆对其他物体的力），画好动力作用线和阻力作用线；③从支点向力的作用线引垂线（用虚线表示），画出垂足；支点到垂足的距离就是力臂，用大括号标注出来，并用表示动力臂，表示阻力臂。

如图所示。

总之，力臂的画法简记为：

一找点，二画线，三作垂线段，四标符号。

3．最小动力作图

此类问题中，一般情况下，“阻力×阻力臂”为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。

最长动力臂的画法：

若动力作用点已经给出，那么支点到动力作用点的连线作动力臂就是最长的力臂；若动力作用点没有给出，则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点，二者的连线就是动力臂。

作最小动力的方法：

①找出最大动力臂后过动力作用点作动力臂的垂线；②根据杠杆平衡的实际情况确定动力的方向，最后标上箭头和字母F或F1。

【例题】如图所示，工人师傅想把一个重800N的油桶滚上一个台阶，他沿最省力的方向推动油桶。

在图中画出这个力和它的力臂（支点已在图中给出）。

【分析】由杠杆的平衡条件可知：

当阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，则动力越小；因此解答此题，只需找出使动力臂最大的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可．

【解答】由杠杆的平衡条件可知，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；

如图，支点为O，过支点O做直径OA，过A做OA的垂线，可得动力的作用线，按这个方向用力，动力臂最长，最省力，如图所示。

（三）滑轮组作图

滑轮组作图中，有两点要求：

①滑轮组是用一根绳子绕成；②所提供的滑轮要全部用完。

结合这两个特点，可总结出如下的绕绳方法。

一看：

看一下所提供的滑轮中，定滑轮和动滑轮的个数是否相等，如不相等，则绳子的固定端一定连在个数少的滑轮的框架上。

【例1】站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图1中画出滑轮组绳子的绕法

图1图2

【解析】图1所给滑轮中，有两个定滑轮，个动滑轮，动滑轮个数少，所以绳子的固定端应连在动滑轮的框架上.具体绕法如图2所示。

【例2】如图3所示装置，绳重及摩擦不计。

请利用图示的三个滑轮，补画该滑轮组完整的绕线

图3图4

【解析】图3所给滑轮中，有一个定滑轮，两个动滑轮，定滑轮个数少，所以绳子的固定端应连在定滑轮的框架上.具体绕法如图4所示。

二读：

如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等，就要读一下题目的要求，看其中有无最省力”或“改变力的方向”的要求.如要求“最省力”，则绳子的固定端一定连在动滑轮的框架上；如要求“改变力的方向”，则绳子的自由端一定从定滑轮绕出，固定端也一定连在定滑轮的框架上.我们将其简化为“省动变定”。

【例3】在图5中画出使用滑轮组提起水桶的最省力的绕绳方法.

【解析】图5所给滑轮中，有一个定滑轮，一个动滑轮，定滑轮和动滑轮个数相等.阅读题中要求，注意到“提升水桶的“最省力'的绕绳方法”，所以绳子的固定端应连在动滑轮的框架上。

具体绕法如图6所示

图6图7

【例4】在图7中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起

【解析】图7所给滑轮中，有一个定滑轮滑轮，定滑轮和动滑轮个数相等.阅读题目，注意到“要求人用力往下拉绳使重物升起”，即要改变力的方向，所以，绳子的自由端应从定滑轮绕出，固定端应连在定滑轮的框架上具体绕法如图8所示。

图8

三算：

如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等，通过阅读题目要求，也没有“最省力”或“改变力的方向”的要求，就要计算了.通过计算算出需要的绳子的段数，然后根据段数的奇偶性确定.如是奇数，则绳子的固定端一

定连在动滑轮的框架上;如是偶数，则绳子的定端一定连在定滑轮的框架上.我们将其简化为“奇动偶定”，同样可以采用谐音记忆法，记为：

“机”动”或“激'动

【例5】要用一根绳子和两个滑轮提起物体，若不计滑轮重及摩擦，而使拉力为物体重的1/3，请在图9中画出绳子的正确绕法。

图9图10

【解析】图9所给滑轮中，有一个定滑轮，一个动滑轮，定滑轮和动滑轮个数相等.阅读题目，看不出有“最省力”或“改变力的方向”的要求.但根据题意可算出承担物体重的绳子的段数，是奇数，所以绳子的固定端一定连在动滑轮的框架上.具体绕法如图10所示。

四典例精析

类型一：

画指定力的示意图

1.如图所示是质量为50Kg的小明起跑时

2.的情景，请画出小明所受重力（点O为重心）和右脚所受摩擦力的示意图。

【答案】

2.如图所示，小车A与B一起向右做匀速直线运动，当小车A与正前方的墙碰撞时，请画出物体B受到的重力和摩擦力的示意图（两力均画在重心上）。

【答案】

3.如图，物体A、B在力F作用下，以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动。

请画出物体B在水平方向上的受力示意图。

【答案】

4.（2019·成都）质量均匀的小球a从地面冲上弧形轨道，如图1所示，是小球a向上运动的某一状态，请画出此时小球所受重力及小球对弧形轨道压力的示意图.

【答案】

5.如图所示，一质地均匀的小球由a点沿轨道滚下，请画出小球运动至最高点c时所受重力和支持力的示意图。

【答案】

类型二：

平衡状态力的示意图

物体的受力分析有时要结合物体的状态，和二力平衡的条件来判断某些力的大小和方向

1．如图所示，物体随水平传送带向右匀速移动，作出物体所受力的示意图。

【答案】

2．如图所示，物体A静止在斜面上，试画出物体A的受力示意图

【答案】

3．如图所示，球静止在地面上并与斜壁OA刚好轻轻接触，请画出该球的受力示意图。

【答案】

4．如图所示，细线固定在天花板上，另一端系着小球静止在斜面上，试画出两种情况下小球受到的力

【答案】

5.如左图所示，小球被固定在静止的金属框架上，画出小球A所受作用力的示意图。

【答案】

6.如右图所示，雨燕沿虚线方向匀速自由飞翔，在图中画出雨燕所受重力和空气对它的作用力的示意图。

【答案】

类型三：

非平衡状态力的示意图

1.如图所示，请画出水中正在下沉铁球的受力示意图.（水的阻力忽略不计）

【答案】

2.如图所示，将一个小球放在竖直放置的弹簧上，用手向下压小球，松手后，小球在弹簧弹力作用下向上加速运动，不考虑空气阻力，请画出松手时小球的受力示意图。

【答案】

3．如图所示，O为小球的重心，请在图中分别作出小球竖直上升、下落过程中的受力示意图（小球在运动过程中均受空气阻力f的作用）。

【答案】

类型四：

杠杆作图

1.某剧组为拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，请在图中画出。

（1）杠杆所受拉力的力臂L1；

（2）杠杆所受阻力F2的示意图。

【解析】过A点作竖直向下的力，即阻力F2；过支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即动力臂L1．如图所示。

【答案】

类型五：

滑轮组组装作图

2.如图所示，某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B，所用的拉力F=100N，物体B重300N（不计滑轮重和绳重，不计摩擦力），画出滑轮组的绕线。

【答案】

【解析】根据题意，拉力为100N，物重为300N，且不计滑轮重、摩擦，所以滑轮组应绕成三段绳子承担物重，如图可由人手处反着绕线，分别经过下面的滑轮，再经过上面的滑轮，最后固定在动滑轮上，绕好后由三段绳子承担物重，符合题意，如答案图。

精选习题

1.（2019·贵阳）如图，在图中画出木块A重力的示意图，以及木块A对斜面B的压力F的示意图。

【答案】

2.（2019·安徽）如图，用细线将小钢球悬挂起来，让其在竖直平面内左右摆动。

忽略空气阻力，在图上画出小钢球摆动到B点时所受力的示意图。

【答案】

3.（2019·泰州）如图，货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动，画出该货物的受力示意图。

【答案】

4.（2019·孝感）如图所示，小车A与B一起向右做匀速直线运动，当小车A与正前方的墙碰撞时，请画出物体B受到的重力和摩擦力的示意图（两力均画在重心上）。

【答案】

5.一根绳子系着一个泡沫小球，悬挂在一个带电体A右边，小球受到带电体A的吸引，静止如图。

请画出绳子对泡沫小球拉力F的示意图。

【答案】

6.（2019·锦州）如图所示，小车向右运动时，物体A处于静止状态。

请在图中画出物体A所受到的摩擦力和它对小车压力的示意图。

【答案】

7.在图中作出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。

【答案】

8.如图所示，为三个完全相同的滑轮组成的两个滑轮组，现在小明要使用其中一个效率较高的滑轮组提升重物，请你在这两个滑轮组中选一个合适的绕上绳子。

【解析】因为不计绳重和绳子与滑轮的摩擦，所以滑轮组的机械效率，又因为甲乙两图的物体重是相同的，乙图中的动滑轮重小于甲图中的动滑轮重，所以，使用乙图的滑轮组效率较高，故答案如图所示。

【答案】

9.小明站在地面上，用图所示滑轮组匀速提起重物，画出滑轮组的绕绳方法。

【解析】小明站在地面上，那么小明应