中考物理全面冲刺总复习《力学作图专题》提高知识讲解Word文件下载.docx
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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。
2、中考动向
中考作图题主要在光学、力学、电学和电磁学部分。
力学作图题一般包括力的示意图,杠杆力臂的作图和滑轮组的绕法,它往往注重考查从具体事例中抽象出物理模型的能力。
【方法点拨】
1、力学作图主要包括:
(1)画物体受力的示意图,常见的有画重力、压力等。
(2)杠杆平衡时画力或力臂。
(3)组装滑轮组,绳子的绕法。
2、解题技巧:
(1)作力的示意图要抓住“力的三要素”规范的作图,先确定是哪个物体所受力,再看要求是画物体受到的某个力还是受几个力就画几个力,力的作用点必须画在受力物体上。
(2)杠杆作图三部曲:
①描出支点;
②用虚线画力的作用线;
③从支点向力的作用线作垂线标上垂直符号。
注意力臂一定要过支点,杠杆所受的力的作用点一定在杠杆上。
(3)滑轮组作图的关键:
①先确定动滑轮承担重物的绳子段数;
②绳子起点(奇动偶定)奇数段时起点在动滑轮上,偶数段时绳子起点在定滑轮上。
【典型例题】
类型一、力的示意图
1、一个重为9N的物体A,静止放在如图所示的斜面上,请做出物体A所受重力的示意图。
【思路点拨】重力的作用点是重心即对角线的交点,方向竖直向下。
【答案与解析】本题重点考查重力方向。
分清竖直向下与垂直向下不同,所谓竖直向下是指向下且与水平面垂直,其方向是固定不变的。
例如:
用一根线把一块橡皮悬挂起来,橡皮静止时,悬线所指的方向叫竖直方向。
而垂直向下是指向下与某个平面(不一定是水平面)成90°
角,垂直的方向是不固定的。
【总结升华】重力的方向竖直向下,也可以说是垂直于水平面向下。
举一反三:
【变式】关于物体所受重力的方向,下列表示正确的是()
【答案】C
类型二、力的平衡
2、一根绳子系着一个泡沫小球,悬挂在一个带电体A右边,小球静止时与带电体A等高且不接触。
请画出小球受力示意图。
【思路点拨】首先判断小球受几个力,然后判断出这几个力的大小、方向、作用点,三个力要在同一作用点,绳子拉力方向沿绳子方向,带电体对它的引力水平向左,重力竖直向下,最后用带箭头的线段表示出这几个力。
【答案】
【解析】由题意可知小球静止,处于平衡状态,它受到三个力,分别是:
带电体A对它的吸引力、自身的重力、绳子对它的拉力。
作用点都在小球的球心。
【总结升华】画力的示意图,就是用一条带箭头线段表示出力的三要素,所以要先正确分析力的大小、方向和作用点,再根据力的示意图的要求作出力的示意图,要注意在线段末端标出字母符号。
举一反三
【变式】如图所示,图甲是某人沿斜坡滑雪的示意图,请在图乙中画出该人所受重力G、弹力N和阻力f的示意图。
【答案】
类型三、杠杆平衡中的力和力臂
3、画出图中力F的力臂,并用字母L表示。
【思路点拨】力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离。
【解析】作杠杆的力臂的方法是:
(1)反向延长各力(或正向延长)。
(2)过支点作延长线的垂线。
(3)标上直角符号和大括号,并标上表示该力臂的字母。
【总结升华】力臂的作图是初中物理基本题型,应该掌握好。
【变式】如图所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所画力臂正确的是()
【答案】D
4、现将一石磙推上台阶,请你在图上画出最小力的示意图。
【思路点拨】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。
【答案与解析】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O′A,过A做O′A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。
【总结升华】在处理此类杠杆中最小力的问题时,可按以下步骤进行:
①确定支点和动力作用点,支点和力的作用点的连线充当力臂时力就最小;
②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线,即动力作用线。
类型四、滑轮组绳子的绕法
5.在图中画出使用该滑轮组提升重物最省力的绳子绕法。
【思路点拨】本题为一个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组。
关于滑轮组的绕线规律是:
“奇动偶定”,“奇动”表示如果绳子的段数是奇数,则绳的固定端在动滑轮上,绳子的段数是指吊着动滑轮并承担力(以重力和阻力为主)的绳子的段数。
注意一个滑轮不能重复绕线。
【答案与解析】
本题绳的固定端如果在动滑轮上,如图甲所示,则有一个动滑轮没有用上,承担物重的绳子的段数为奇数,但不是最省力的方法,所以本题绳子绕法如图乙所示,承担物重的绳子的段数为4,是偶数。
【总结升华】如果题中要求站在地面上去操作,表明在绳子的自由端所用拉力方向是向下的,那么一定一动两个滑轮就可以了,而且定滑轮的作用就是改变力的方向。
画滑轮组的绕线首先应判断绳子自由端是向上拉还是向下拉,从而可以判断出绳子固定端是固定在动滑轮上还是在定滑轮上,然后从绳子的固定端绕起,按“从内向外”的顺序绕完。
【变式】小明学完“滑轮组”的知识后,用如图所示的滑轮组成滑轮组,并将这个滑轮组固定在高处的支架上,他站在低处使用这个滑轮组成功的将一个重物吊到高处。
现请你在图中画出小明使用该滑轮组时最省力的绕法。
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