中考物理知識清單及考點(diǎn)專練（全國）專題23：力學(xué)作圖分析（解析版）

專題23力學(xué)作圖分析力學(xué)作圖主要包括力的示意圖、力臂的畫法以及滑輪組的繞線方法。畫力的示意圖要注意三個(gè)要點(diǎn)：(1)力的作用點(diǎn)的位置；(2)力的方向；(3)力的大小以及物理量的符號。畫力臂要注意三點(diǎn)：(1)支點(diǎn)的位置；(2)畫力的作用線；(3)標(biāo)出力臂l。做滑輪組繞線的作圖題時(shí)要注意兩點(diǎn)：(1)繩子的股數(shù)n；(2)拉力的方向。類型一受力分析作圖【例1】如圖所示，A處于靜止?fàn)顟B(tài)，B在拉力作用下向右運(yùn)動。請?jiān)趫D中畫出A物體的受力示意圖(力的作用點(diǎn)圖中已標(biāo)出)。答案：【例2】在內(nèi)壁光滑的汽缸內(nèi)，用重為G的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，把活塞和汽缸按圖所示懸掛，靜止在空中，圖中已標(biāo)出缸內(nèi)氣體對活塞的作用力F氣，請畫出活塞所受其他力的示意圖。答案：【例3】如圖，斜面上的小球A被擋板B擋住，請畫出小球A所受力的示意圖。答案：【例4】如圖所示物塊正在光滑的水平面上向右滑動，并拉伸彈簧，畫出物塊受力的示意圖(不計(jì)空氣阻力)。答案：類型二杠桿作圖【例5】圖甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可視為杠桿，其簡化示意圖如圖乙所示，使用時(shí)，指甲作用在A點(diǎn)的力視為阻力。請你在乙圖中畫出：(1)作用在A點(diǎn)的阻力F2的示意圖。(2)在B點(diǎn)施加的最小動力F1及動力臂l1。答案：【例6】如圖所示，用杠桿將物體A吊起，O是支點(diǎn)，請畫出拉力F1的力臂L1和物體A所受重力的示意圖。答案：【例7】撬棒是生活中常用的勞動工具，如圖所示，請畫出重物M對撬棒的壓力F2以及人對撬棒的力F1的力臂l1。答案：【例8】中醫(yī)藥文化是中華民族悠久歷史文化的重要組成部分。如圖是用切刀將黃芪切片的示意圖，請你在圖中畫出施加在手柄上A點(diǎn)最小力F的示意圖及其力臂l。答案：【例9】圖中利用羊角錘撬釘子，在錘柄上畫出所施加的最小動力F和其力臂l。答案：類型三滑輪組繞線作圖【例10】一個(gè)工人站在地面上，使用如圖所示的滑輪組將重物從地面提升到樓頂，要求繩子的自由端要向下拉，請你用筆畫代替繩子，畫出滑輪組最省力的繞繩方法。答案：【例11】用滑輪組將陷在泥中汽車?yán)鰜恚囋趫D中畫出最省力的繞繩方法。答案：【例12】如圖所示，請畫出最省力的繞線方法，并作出重物所受重力的示意圖。答案：基礎(chǔ)檢測(限時(shí)30min)一、作圖題1．如圖所示，請畫出老鷹所受重力的示意圖（作用點(diǎn)在O點(diǎn)）。

【答案】

【解析】老鷹受到的重力豎直向下，作用點(diǎn)在重心，過O點(diǎn)豎直向下做線段，標(biāo)上重力的符號G，如圖

2．如圖是手機(jī)自拍桿的示意圖，將自拍桿看作一個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)，請畫出手機(jī)所受重力G的示意圖及重力的力臂L。

【答案】

【解析】手機(jī)的重力作用在手機(jī)的重心上，方向豎直向下；從支點(diǎn)O向重力G的作用線延長線作垂線段，即為力G的力臂L，如圖所示：

3．如圖所示，畫出靜止在斜面上的物體對斜面壓力的示意圖?！敬鸢浮俊窘馕觥繅毫κ菑椓Φ囊环N，垂直于接觸面，物體對斜面壓力垂直于斜面，方向斜向下。如圖所示：4．在圖中，杠桿OA保持靜止，畫出阻力F2的力臂L2。【答案】【解析】力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離。過點(diǎn)O作阻力F2的垂線段，即為阻力臂L2，如圖所示：5．用滑輪組將陷在泥中汽車?yán)鰜恚囋趫D中畫出最省力的繞繩方法?！敬鸢浮俊窘馕觥恐挥幸粋€(gè)動滑輪，要求最省力，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，然后繞過左邊的定滑輪，再繞過動滑輪。如圖所示：6．小華用20N的力拉著重為30N的行李箱行走，拉力的方向與水平面成30°（如圖乙中的a所示），請?jiān)趫Db中畫出行李箱所受拉力和重力的示意圖?！敬鸢浮俊窘馕觥恐亓Φ淖饔命c(diǎn)在物體重心，大小為30N，方向豎直向下；拉力的作用點(diǎn)在A點(diǎn)，大小是20N，方向與水平地面成30°角的斜向右上方，如圖所示：7．工人站在地面用力拉繩，把一輛陷入泥濘中的小車用滑輪組拉出來。請?jiān)谌鐖D所示的滑輪組上畫出最省力的繞繩方法?！敬鸢浮俊窘馕觥坑蓤D知，圖中動滑輪和定滑輪各一個(gè)，要求最省力則與動滑輪相連的繩子的段數(shù)為3，繩子先系在動滑輪的掛鉤上，如圖8．如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一重物G，O為杠桿的支點(diǎn)。請?jiān)诟軛U的端點(diǎn)B處畫出使杠桿保持靜止的最小動力F1和阻力臂L2的示意圖?！敬鸢浮俊窘馕觥坑筛軛U平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動力臂越長，動力越小，圖中支點(diǎn)在O點(diǎn)，因此OB作為動力臂最長，重物對杠桿的拉力使杠桿沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動，則動力F1應(yīng)使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，過B點(diǎn)垂直于OB向上做出最小動力F1的示意圖；阻力F2是重物G對杠桿的拉力，作用點(diǎn)在A點(diǎn)，方向豎直向下，據(jù)此做出F2的示意圖；從O點(diǎn)作F2的作用線的垂線段，垂線段的長即為阻力臂L2。如圖所示：9．在圖中，杠桿保持靜止，為支點(diǎn)，請作出此時(shí)的阻力。

【答案】

【解析】阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力是重物對杠桿的拉力，阻力的作用點(diǎn)在點(diǎn)，方向豎直向下，具體如圖所示：10．如圖所示，乒乓球被固定在燒杯底部的棉線牽住靜止于水中，作出乒乓球受到的重力與浮力的示意圖?！敬鸢浮俊窘馕觥坑蓤D可知，浸沒在水中的乒乓球受到三個(gè)力的作用，細(xì)線豎直向下的拉力F拉，豎直向下的重力G和水施加的豎直向上的浮力F浮，由于乒乓球處于靜止?fàn)顟B(tài)，乒乓球受平衡力，則即乒乓球受到的重力小于水對乒乓的浮力，重力和浮力都作用在重心上，如圖所示：11．圖甲是物體A沿平直公路運(yùn)動的圖象。另一物體B與物體A保持相對靜止。請你根據(jù)提供的信息在圖乙中畫出物體B的圖象?！敬鸢浮俊窘馕觥坑蓤D知道，物體甲做的是勻速直線運(yùn)動，物體甲的速度另一物體乙與甲保持相對靜止，即物體乙也是做速度大小為5m/s的勻速直線運(yùn)動，則v-t圖像如下12．如圖，物體A重為20牛，對斜面的壓力為12牛，用力的圖示法畫出斜面受到的壓力F?！敬鸢浮俊窘馕觥肯却_定一段標(biāo)度6N，物體對斜面的壓力，作用點(diǎn)在斜面上，方向是和斜面垂直向下，大小為12N，如圖所示：拔高檢測(限時(shí)30min)一、作圖題1．如圖所示，一瓶重4N的飲料隨著粗糙的傳送帶水平向右勻速運(yùn)動。請?jiān)趫D中畫出傳送帶突然減速時(shí)飲料瓶受到的重力和摩擦力的示意圖?！敬鸢浮俊窘馕觥恐亓Φ姆较蜇Q直向下，減速時(shí)，瓶子相對傳送帶向右運(yùn)動或有向右運(yùn)動的趨勢，故摩擦力水平向左，如圖所示：2．如圖，O是輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)，杠桿在圖中所示位置靜止，請畫出物塊重力G和所要施加的最小動力F1的示意圖?！敬鸢浮俊窘馕觥空业轿矬w的重心，過重心畫一條豎直向下的線段，并在末端表上箭頭，即為重力，根據(jù)杠桿平衡原理可知，，阻力和阻力臂的乘積是一個(gè)定值，動力臂越長，越省力，故在杠桿上找離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的B點(diǎn)，連接BO，即為最長的力臂，過B點(diǎn)作力臂的垂線，即為最省力的，故如圖所示：3．如圖所示，為電工師傅剪鐵線用的鋼絲鉗。在電工師傅剪鐵線時(shí)，鋼絲鉗的手柄可以看作杠桿，如圖乙所示，其中O為支點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，請?jiān)谝覉D中作出剪鐵線時(shí)的阻力F2的阻力臂L2，作用在A點(diǎn)的最小動力F1?！敬鸢浮俊窘馕觥扛鶕?jù)力臂的作圖可知，過支點(diǎn)O作阻力F2作用線的垂線段即為阻力的力臂；尋找最小動力，先連接OA以O(shè)A為力臂即為最大力臂，再過A點(diǎn)做OA向下的垂線，此垂線的方向即為最小力的方向，如下圖所示：4．如圖甲所示，研究充水玻璃管中氣泡向上運(yùn)動的規(guī)律。表格為小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)，請你根據(jù)他所測得的數(shù)據(jù)在圖乙中畫出s—t圖像。從O點(diǎn)開始的路程s/cm1020304050從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)的時(shí)間t/s12345【答案】【解析】把表格中的數(shù)據(jù)，對應(yīng)圖乙描坐標(biāo)點(diǎn)（時(shí)間，路程），分別為（0s，0cm）、（1s，10cm）、（2s，20cm）、（3s，30cm）、（4s，40cm）、（5s，50cm），然后把這六個(gè)點(diǎn)，用一條線連接起來，得到s-t圖像，如下圖所示：5．重為8牛的小球靜止在水中，請用力的圖示法在圖中畫出小球受到的浮力?！敬鸢浮俊窘馕觥坑捎谛∏蜢o止，小球受到的重力與浮力是一對平衡力，方向相反，由重力的大小和方向可知，浮力方向豎直向上，大小為8N，力的作用點(diǎn)為重心位置，并設(shè)標(biāo)度為4N，作出浮力。如圖所示：6．如圖甲所示為某玩具小汽車沿直線運(yùn)動的s-t圖像，圖中s軸表示小汽車離開出發(fā)點(diǎn)的路程。請根據(jù)此圖分析小汽車的運(yùn)動情況，并在圖乙中畫出小汽車在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的v-t圖像?！敬鸢浮俊窘馕觥坑蓅-t圖像可知，小汽車0~4s的圖像是一條傾斜的直線，表示汽車做勻速直線運(yùn)動，速度大小不變，速度為4s以后是一條平行于時(shí)間軸的線段，表示汽車靜止，速度為0；因此小汽車在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的v-t圖像如圖所示：7．如圖所示，O為杠桿的支點(diǎn)，B為阻力的作用點(diǎn)，畫出阻力的力臂l和使杠桿平衡時(shí)，在A點(diǎn)作用的最小動力F的示意圖?！敬鸢浮俊窘馕觥坑芍c(diǎn)O向阻力的豎直方向的作用線作垂線，圖中OB是阻力臂L。根據(jù)杠桿平衡的條件可知，在其他情況相同時(shí)，動力臂最時(shí)動力最小。A點(diǎn)為動力的作用點(diǎn)，OA是最長的動力臂，要使杠桿平衡動力方向?yàn)橄蜃笙路?，?jù)此可畫出最小的動力F；如圖：8．如圖甲所示，將一彈簧固定在水平面上，靜止時(shí)自然長度為L，將一小球從彈簧正上方高度為2L的位置自由釋放（忽略空氣的阻力），小球下降過程中將彈簧長度由L壓縮到時(shí)速度達(dá)到最大（如圖乙所示）。請?jiān)趫D丙中畫出小球從自由釋放到將彈簧壓縮為長度的過程中，其合力大小F合隨下降距離H變化的大致關(guān)系圖象。

【答案】

【解析】將小球從2L下落直至的過程分成兩段：一段是從2L到L處，在此階段，不計(jì)空氣阻力，小球所受合力等于重力，方向豎直向下；一段從L處到，在此階段，不計(jì)空氣阻力，小球受到豎直向下的重力、豎直向上的彈力的作用，其所受重力始終不變，但所受彈力逐漸增大，合力逐漸減小，當(dāng)下落到處速度最大，說明此時(shí)小球受到的彈力剛好等于自身重力，合力為0，據(jù)此可畫出其所受合力的大小隨運(yùn)動距離變化的大致關(guān)系圖像，如圖所示：

9．如圖（a）為某同學(xué)正在投鉛球過程，請?jiān)趫D丙（b）中畫出鉛球離開手后在空中運(yùn)行直到落地過程其動能隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像。（設(shè)鉛球剛離開手時(shí)動能為E0）

【答案】

【解析】鉛球離手后，鉛球在上升過程中，質(zhì)量不變，速度不斷減小，動能不斷變??；鉛球在下降過程中，質(zhì)量不變，速度不斷變大，動能不斷變大。鉛球在最高點(diǎn)時(shí)，仍有一定的速度，故其動能不為零，即圖線不能與橫軸相交。所以在整運(yùn)動過程中，鉛球的動能先變小后變大，如圖所示：

10．如圖所示：請?jiān)趫D中畫出在水平地面上向左滾動的足球受力的示意圖?！敬鸢浮?/p>

【解析】因?yàn)樽闱蛟诓賵錾下凉L動后停下來，所以足球受到與運(yùn)動方向相反的摩擦力f；同時(shí)足球受豎直向下的重力G和地面對它豎直向上的支持力，且這兩個(gè)力是一對平衡力，作用點(diǎn)可以畫在足球的球心上，如圖所示：

11．學(xué)習(xí)了“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的知識后，小亮回到家里把一個(gè)雞蛋放在清水中，然后逐漸向水中加鹽，改變液體的密度，讓雞蛋在鹽水中勻速向上運(yùn)動，請?jiān)趫D中畫出雞蛋的受力示意圖（O為雞蛋重心）。

【答案】

【解析】雞蛋在鹽水中勻速向上運(yùn)動，受到的浮力與阻力、重力是平衡力，雞蛋所受浮力的方向是豎直向上的，從重心開始豎直向上畫一條帶箭頭的線段表示出浮力，并標(biāo)出；重力與阻力方向豎直向下，作用點(diǎn)都在重心，從重心開始豎直向下畫2條帶箭頭的線段分別表示出重力、