中考物理知识清单及考点专练（全国）专题23：力学作图分析（解析版）

专题23力学作图分析力学作图主要包括力的示意图、力臂的画法以及滑轮组的绕线方法。画力的示意图要注意三个要点：(1)力的作用点的位置；(2)力的方向；(3)力的大小以及物理量的符号。画力臂要注意三点：(1)支点的位置；(2)画力的作用线；(3)标出力臂l。做滑轮组绕线的作图题时要注意两点：(1)绳子的股数n；(2)拉力的方向。类型一受力分析作图【例1】如图所示，A处于静止状态，B在拉力作用下向右运动。请在图中画出A物体的受力示意图(力的作用点图中已标出)。答案：【例2】在内壁光滑的汽缸内，用重为G的活塞封闭一定质量的气体，把活塞和汽缸按图所示悬挂，静止在空中，图中已标出缸内气体对活塞的作用力F气，请画出活塞所受其他力的示意图。答案：【例3】如图，斜面上的小球A被挡板B挡住，请画出小球A所受力的示意图。答案：【例4】如图所示物块正在光滑的水平面上向右滑动，并拉伸弹簧，画出物块受力的示意图(不计空气阻力)。答案：类型二杠杆作图【例5】图甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可视为杠杆，其简化示意图如图乙所示，使用时，指甲作用在A点的力视为阻力。请你在乙图中画出：(1)作用在A点的阻力F2的示意图。(2)在B点施加的最小动力F1及动力臂l1。答案：【例6】如图所示，用杠杆将物体A吊起，O是支点，请画出拉力F1的力臂L1和物体A所受重力的示意图。答案：【例7】撬棒是生活中常用的劳动工具，如图所示，请画出重物M对撬棒的压力F2以及人对撬棒的力F1的力臂l1。答案：【例8】中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄芪切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂l。答案：【例9】图中利用羊角锤撬钉子，在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂l。答案：类型三滑轮组绕线作图【例10】一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。答案：【例11】用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。答案：【例12】如图所示，请画出最省力的绕线方法，并作出重物所受重力的示意图。答案：基础检测(限时30min)一、作图题1．如图所示，请画出老鹰所受重力的示意图（作用点在O点）。

【答案】

【解析】老鹰受到的重力竖直向下，作用点在重心，过O点竖直向下做线段，标上重力的符号G，如图

2．如图是手机自拍杆的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，O为支点，请画出手机所受重力G的示意图及重力的力臂L。

【答案】

【解析】手机的重力作用在手机的重心上，方向竖直向下；从支点O向重力G的作用线延长线作垂线段，即为力G的力臂L，如图所示：

3．如图所示，画出静止在斜面上的物体对斜面压力的示意图。【答案】【解析】压力是弹力的一种，垂直于接触面，物体对斜面压力垂直于斜面，方向斜向下。如图所示：4．在图中，杠杆OA保持静止，画出阻力F2的力臂L2。【答案】【解析】力臂是支点到力的作用线的距离。过点O作阻力F2的垂线段，即为阻力臂L2，如图所示：5．用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。【答案】【解析】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示：6．小华用20N的力拉着重为30N的行李箱行走，拉力的方向与水平面成30°（如图乙中的a所示），请在图b中画出行李箱所受拉力和重力的示意图。【答案】【解析】重力的作用点在物体重心，大小为30N，方向竖直向下；拉力的作用点在A点，大小是20N，方向与水平地面成30°角的斜向右上方，如图所示：7．工人站在地面用力拉绳，把一辆陷入泥泞中的小车用滑轮组拉出来。请在如图所示的滑轮组上画出最省力的绕绳方法。【答案】【解析】由图知，图中动滑轮和定滑轮各一个，要求最省力则与动滑轮相连的绳子的段数为3，绳子先系在动滑轮的挂钩上，如图8．如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小动力F1和阻力臂L2的示意图。【答案】【解析】由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中支点在O点，因此OB作为动力臂最长，重物对杠杆的拉力使杠杆沿顺时针转动，则动力F1应使杠杆沿逆时针转动，过B点垂直于OB向上做出最小动力F1的示意图；阻力F2是重物G对杠杆的拉力，作用点在A点，方向竖直向下，据此做出F2的示意图；从O点作F2的作用线的垂线段，垂线段的长即为阻力臂L2。如图所示：9．在图中，杠杆保持静止，为支点，请作出此时的阻力。

【答案】

【解析】阻碍杠杆转动的力是重物对杠杆的拉力，阻力的作用点在点，方向竖直向下，具体如图所示：10．如图所示，乒乓球被固定在烧杯底部的棉线牵住静止于水中，作出乒乓球受到的重力与浮力的示意图。【答案】【解析】由图可知，浸没在水中的乒乓球受到三个力的作用，细线竖直向下的拉力F拉，竖直向下的重力G和水施加的竖直向上的浮力F浮，由于乒乓球处于静止状态，乒乓球受平衡力，则即乒乓球受到的重力小于水对乒乓的浮力，重力和浮力都作用在重心上，如图所示：11．图甲是物体A沿平直公路运动的图象。另一物体B与物体A保持相对静止。请你根据提供的信息在图乙中画出物体B的图象。【答案】【解析】由图知道，物体甲做的是匀速直线运动，物体甲的速度另一物体乙与甲保持相对静止，即物体乙也是做速度大小为5m/s的匀速直线运动，则v-t图像如下12．如图，物体A重为20牛，对斜面的压力为12牛，用力的图示法画出斜面受到的压力F。【答案】【解析】先确定一段标度6N，物体对斜面的压力，作用点在斜面上，方向是和斜面垂直向下，大小为12N，如图所示：拔高检测(限时30min)一、作图题1．如图所示，一瓶重4N的饮料随着粗糙的传送带水平向右匀速运动。请在图中画出传送带突然减速时饮料瓶受到的重力和摩擦力的示意图。【答案】【解析】重力的方向竖直向下，减速时，瓶子相对传送带向右运动或有向右运动的趋势，故摩擦力水平向左，如图所示：2．如图，O是轻质杠杆的支点，杠杆在图中所示位置静止，请画出物块重力G和所要施加的最小动力F1的示意图。【答案】【解析】找到物体的重心，过重心画一条竖直向下的线段，并在末端表上箭头，即为重力，根据杠杆平衡原理可知，，阻力和阻力臂的乘积是一个定值，动力臂越长，越省力，故在杠杆上找离支点最远的B点，连接BO，即为最长的力臂，过B点作力臂的垂线，即为最省力的，故如图所示：3．如图所示，为电工师傅剪铁线用的钢丝钳。在电工师傅剪铁线时，钢丝钳的手柄可以看作杠杆，如图乙所示，其中O为支点，F2为阻力，请在乙图中作出剪铁线时的阻力F2的阻力臂L2，作用在A点的最小动力F1。【答案】【解析】根据力臂的作图可知，过支点O作阻力F2作用线的垂线段即为阻力的力臂；寻找最小动力，先连接OA以OA为力臂即为最大力臂，再过A点做OA向下的垂线，此垂线的方向即为最小力的方向，如下图所示：4．如图甲所示，研究充水玻璃管中气泡向上运动的规律。表格为小明同学在实验中测得的数据，请你根据他所测得的数据在图乙中画出s—t图像。从O点开始的路程s/cm1020304050从O点开始计时的时间t/s12345【答案】【解析】把表格中的数据，对应图乙描坐标点（时间，路程），分别为（0s，0cm）、（1s，10cm）、（2s，20cm）、（3s，30cm）、（4s，40cm）、（5s，50cm），然后把这六个点，用一条线连接起来，得到s-t图像，如下图所示：5．重为8牛的小球静止在水中，请用力的图示法在图中画出小球受到的浮力。【答案】【解析】由于小球静止，小球受到的重力与浮力是一对平衡力，方向相反，由重力的大小和方向可知，浮力方向竖直向上，大小为8N，力的作用点为重心位置，并设标度为4N，作出浮力。如图所示：6．如图甲所示为某玩具小汽车沿直线运动的s-t图像，图中s轴表示小汽车离开出发点的路程。请根据此图分析小汽车的运动情况，并在图乙中画出小汽车在这段时间内运动的v-t图像。【答案】【解析】由s-t图像可知，小汽车0~4s的图像是一条倾斜的直线，表示汽车做匀速直线运动，速度大小不变，速度为4s以后是一条平行于时间轴的线段，表示汽车静止，速度为0；因此小汽车在这段时间内运动的v-t图像如图所示：7．如图所示，O为杠杆的支点，B为阻力的作用点，画出阻力的力臂l和使杠杆平衡时，在A点作用的最小动力F的示意图。【答案】【解析】由支点O向阻力的竖直方向的作用线作垂线，图中OB是阻力臂L。根据杠杆平衡的条件可知，在其他情况相同时，动力臂最时动力最小。A点为动力的作用点，OA是最长的动力臂，要使杠杆平衡动力方向为向左下方，据此可画出最小的动力F；如图：8．如图甲所示，将一弹簧固定在水平面上，静止时自然长度为L，将一小球从弹簧正上方高度为2L的位置自由释放（忽略空气的阻力），小球下降过程中将弹簧长度由L压缩到时速度达到最大（如图乙所示）。请在图丙中画出小球从自由释放到将弹簧压缩为长度的过程中，其合力大小F合随下降距离H变化的大致关系图象。

【答案】

【解析】将小球从2L下落直至的过程分成两段：一段是从2L到L处，在此阶段，不计空气阻力，小球所受合力等于重力，方向竖直向下；一段从L处到，在此阶段，不计空气阻力，小球受到竖直向下的重力、竖直向上的弹力的作用，其所受重力始终不变，但所受弹力逐渐增大，合力逐渐减小，当下落到处速度最大，说明此时小球受到的弹力刚好等于自身重力，合力为0，据此可画出其所受合力的大小随运动距离变化的大致关系图像，如图所示：

9．如图（a）为某同学正在投铅球过程，请在图丙（b）中画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。（设铅球刚离开手时动能为E0）

【答案】

【解析】铅球离手后，铅球在上升过程中，质量不变，速度不断减小，动能不断变小；铅球在下降过程中，质量不变，速度不断变大，动能不断变大。铅球在最高点时，仍有一定的速度，故其动能不为零，即图线不能与横轴相交。所以在整运动过程中，铅球的动能先变小后变大，如图所示：

10．如图所示：请在图中画出在水平地面上向左滚动的足球受力的示意图。【答案】

【解析】因为足球在操场上慢慢滚动后停下来，所以足球受到与运动方向相反的摩擦力f；同时足球受竖直向下的重力G和地面对它竖直向上的支持力，且这两个力是一对平衡力，作用点可以画在足球的球心上，如图所示：

11．学习了“浮力的大小与哪些因素有关”的知识后，小亮回到家里把一个鸡蛋放在清水中，然后逐渐向水中加盐，改变液体的密度，让鸡蛋在盐水中匀速向上运动，请在图中画出鸡蛋的受力示意图（O为鸡蛋重心）。

【答案】

【解析】鸡蛋在盐水中匀速向上运动，受到的浮力与阻力、重力是平衡力，鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出；重力与阻力方向竖直向下，作用点都在重心，从重心开始竖直向下画2条带箭头的线段分别表示出重力、