第八章 运动和力(作图题30道)(解析版)

第八章运动和力\o"取消选择此知识点"（作图题30道）1．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，静止的小车从斜面顶端自由滑下，经过斜面A点，经过水平面上的B点，最终在C点静止，请在图中作出小车经过斜面A点时受到的摩擦力和重力示意图。【答案】【详解】小车在A处沿斜面向下运动，摩擦力方向与物体相对运动方向相反，所以摩擦力方向沿斜面向上；重力的方向始终竖直向下，故过小车的重心，沿斜面向上的方向画一条有向线段，用f表示，即为摩擦力的示意图；过小车的重心，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用G表示，即为重力的示意图，如图所示：2．根据要求作图：(1)如图木块和小车以相同的速度水平向右做匀速直线运动。画出木块所受力的示意图。(2)如图所示，物体A放在斜面上处于静止状态，请在图中画出斜面对物体A的摩擦力f和物体A对斜面的压力F的示意图。【答案】(1)(2)【详解】（1）因为木块和小车以相同的速度水平向右做匀速直线运动，木块处于平衡状态。在竖直方向上，木块受到竖直向下的重力和小车对它竖直向上的支持力，这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。在水平方向上，由于木块与小车相对静止，没有相对运动的趋势，所以木块不受摩擦力。从木块的重心开始，沿竖直向下画一条带箭头的线段表示重力，沿竖直向上画一条等长的带箭头的线段表示支持力，并分别标注符号。如下图所示：（2）压力的作用点在接触面上，选择物体与接触面的中点，从中点沿垂直于斜面向下的方向画一条带箭头的线段，用符号表示；斜面对物体A的摩擦力的方向沿斜面向上，作用点可以画在物体A的重心上，如下图所示：【点睛】3．如图所示，一块木块沿斜面匀速向下滑动，请作出斜面对木块的摩擦力的示意图。【答案】【详解】木块沿斜面匀速下滑，摩擦力的方向与木块的运动方向相反，即摩擦力的方向平行于斜面向上，作用点可画在木块的重心上，如下图所示：4．在图中，作出静止在斜面上的物体所受力的示意图，O是物体的重心。【答案】【详解】静止在斜面上的物体受到竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力F；由于物体有向下滑动的趋势，所以物体还受到沿斜面向上的摩擦力f；过物体的重心作竖直向下的重力G，过重心作垂直于斜面向上的支持力F，过重心作沿斜面向上的摩擦力f，如图所示：5．一个重40N的木块在地面上向右滑动，请在图中画出木块所受摩擦力的示意图。【答案】【详解】木块在地面上向右滑动，所受摩擦力的方向水平向左，作用点在木块与地面的接触面上（可画在接触面的中点），从力的作用点起水平向左画一条有向线段，并标上摩擦力的符号f，即为摩擦力的示意图，如图所示：6．在图中，物体沿粗糙斜面下滑，画出斜面对物体的摩擦力示意图。

【答案】

【详解】因为物体沿斜面向下运动，所以受到的摩擦力的方向沿斜面向上，从接触面的中点处画出沿斜面向上的力，即摩擦力f；如图所示

7．(1)如图所示，请在O点画出倒流壶受到的重力G和支持力F的示意图。(2)请在图中画出重锤静止时受力的示意图（以“O”点为力的作用点）。【答案】(1)(2)【详解】（1）倒流壶在重力与支持力的作用下处于平衡状态，重力与支持力大小相等，过重心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力与支持力，两力的线段等长，如图所示：（2）重锤静止时受到平衡力的作用，过重锤的重心作竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力，因为拉力和重力是平衡力，故二者线段长度要相等，如图所示：8．如图所示，机器人站立于水平地面，请画出其受力示意图。【答案】【详解】机器人站立于水平地面时，受到自身的重力G和地面对它的支持力F，这两个力是一对平衡力，重力方向竖直向下，地面对它的支持力的方向竖直向上，如图所示：9．如图所示，吊灯悬挂在天花板上，请画出吊灯受到的重力G和拉力F的示意图。（O点为其重心）【答案】【详解】重力和拉力都作用在吊灯的重心O点。重力的方向竖直向下，从点O竖直向下画一条带箭头的线段，用G表示。拉力的方向竖直向上，从O点竖直向上画一条带箭头的线段，用F表示。由于吊灯静止，重力和拉力是一对平衡力，因此两条线段的长度应相等。作图如下：10．如图所示，小明用绳子拉动木箱使木箱在粗糙地面上运动。请用力的示意图法表示木箱受到的力。【答案】【详解】木箱在拉力作用下向右运动，会受到沿地面水平向左的滑动摩擦力，木箱还会受到竖直向下的重力，地面对木箱竖直向上的支持力，沿绳子方向的拉力。力的作用点画在物体的重心位置，如图所示：11．如图，木块在粗糙的水平地面上向右滑行，请画出木块所受摩擦力f和木块对地面压力F的示意图。

【答案】【详解】摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，则木块在水平面上向右滑行时摩擦力的方向是向左的；木块对地面压力作用在地面上，垂直于地面向下，如图所示：12．如图所示，将小车从斜面AB顶端A点由静止释放，运动到水平面BC中点停止，请画出小车在BC中点静止时的受力示意图。【答案】【详解】小车在水平面静止，受到竖直向下的重力和地面向上的支持力，此时重力和支持力是一对平衡力，平衡力的大小是相等的，如图所示：13．如图，足球在地面上向右滚动，画出球受到的弹力F和阻力f的示意图。【答案】【详解】足球在地面上向右滚动，受到的阻力f水平向左，受到的弹力即地面对足球的支持力F垂直于地面向上。从足球重心开始，分别沿弹力和阻力的方向画一条带箭头的线，并分别在箭头附近标上F和f。如图所示：14．按要求完成作图。(1)如图所示，书静止放在水平桌面上，请在O点画出书受到的重力G和支持力F的示意图。(2)如图所示，一小球用细线悬挂在天花板上，请画出它所受的重力G。(3)1个木块静止在斜面上，请在图中画出木块受到的重力G、支持力F、摩擦力f。【答案】(1)(2)(3)【详解】（1）静止在水平桌面上的物体受到重力和支持力的共同作用，保持静止状态，重力从重心竖直向下画，标出符号G，支持力从重心竖直向上画，标出符号F，注意两个力大小相等，所画线段的长度要相等，如图所示：（2）小球所受的重力竖直向下，从球的重心竖直向下作重力的示意图，标出符号G，如图所示：（3）木块静止在斜面上，木块受到的重力、支持力和摩擦力处于平衡状态。重力从重心竖直向下画，标出符号G，支持力从重心垂直于接触面斜向上画，标出符号F，摩擦力从重心沿斜面向上画，标出符号f，如图所示：15．(1)如图，画出正在运动重为5N的小球所受重力示意图。(2)如图，物块受到沿着斜面向上大小为3N的摩擦力，用力的示意图表示出这个力。【答案】(1)(2)【详解】（1）重力的方向竖直向下，从小球重心开始，沿竖直向下的方向画一条有向线段，并标明G=5N，如图所示：（2）过物体的重心沿斜面向上的方向画一条带箭头的线段，大小为3N，符号用f表示，如图所示：16．(1)如图甲，钱包掉到了沙发下面，没有手电筒，小陈用平面镜反射灯光找到了钱包，图中已经标出了入射光线和反射光线的位置，请在图中画出平面镜的位置。(2)如图乙，用细线拉着小球做圆周运动，请画出：①细线对手的拉力和②小球所受重力的示意图。(3)如图丙，物体静止在斜面上，请画出①斜面对物体的摩擦力和②物体对斜面的压力的示意图。【答案】(1)(2)(3)【详解】（1）根据光的反射定律可知反射角等于入射角。先用虚线作出入射光线和反射光线夹角的角平分线作为法线，再作法线的垂线即为平面镜镜面，如图所示：（2）细线对手的拉力F作用点在手与细线的接触点，方向沿细线指向小球；小球所受重力G作用点在小球的重心，方向竖直向下，如图所示：（3）物体静止在斜面上，相对于斜面有向下滑动的趋势，受到沿斜面向上的摩擦力f，作用点在物体的重心；物体对斜面的压力F作用点在物体与斜面接触的面上，方向垂直于斜面向下，如图所示。17．实践活动小组的同学，在商场看到了扶手电梯。如题图所示，人随电梯匀速上升，请在图乙画出此时人的受力示意图。【答案】【详解】人受到竖直向下的重力和电梯对他的支持力，这两个力是一对平衡力，大小相等，方向相反，作用点在人的重心，作图如下：18．如图甲是被压缩的弹簧将小球竖直向上弹起的过程，请画出此时小球受力的示意图（忽略空气阻力和空气浮力）；如图乙所示，是一名男生奔跑过程中右脚腾空、左脚着地的一瞬间，请画出此刻地面对他的支持力和摩擦力的示意图（A点是作用点）。【答案】【详解】忽略空气阻力和空气浮力，小球在上升过程中只受到重力的作用，重力的方向竖直向下，作用点在球的重心。如图所示：图乙中，男生奔跑过程中右脚腾空、左脚着地的一瞬间，左脚相对地面有向后运动趋势，地面对脚的摩擦力向前，支持力垂直地面向上，如图所示：19．如图，小明同学在拔河比赛的过程中用力向后拉绳子，请在图中画出此时小明同学所受的重力和前脚所受摩擦力的示意图。（O点表示小明的重心）【答案】【详解】在拔河过程中，小明前脚相对地面有向左的运动趋势，所以前脚受到地面的摩擦力是水平向右的，作用点在左脚与地面交点的中点；所受的重力方向竖直向下，作用点在小明的重心，作图如下图所示：20．物体沿斜面匀速下滑，请画出物体在匀速下滑过程中所受力的示意图。【答案】【详解】物体一定受到重力作用，同时在下滑时会受到斜面对它沿斜面向上的摩擦力，同时还会受到斜面对它的支持力，方向垂直于斜面向上，如下图所示：21．如图所示，不考虑空气阻力，请作出正在匀速转动的传送带上的物体所受力的示意图。【答案】【详解】正在匀速转动的传送带上的物体，物体相对于传送带静止，没有相对运动，也没有相对运动的趋势，物体不受摩擦力，不考虑空气阻力，物体受到竖直向上的支持力F、竖直向下的重力G，支持力和重力是一对平衡力，大小相等，二力的作用点都画在物体的重心，如图所示：22．如图为运动员在高台滑雪项目中下滑的示意图，请在图中画出运动员所受支持力F和摩擦力f的示意图。（画在作用点O上）【答案】【详解】运动员沿斜面下滑，受到与斜面垂直的支持力，方向向上；同时还受到与斜面平行向上的摩擦力作用，如图所示：23．(1)12月21日冬至节气正午时分，太阳高度角（太阳光线与地面的夹角）最小约为27度，故宫乾清宫内“正大光明”匾额会被地砖反射的阳光全部点亮。图中点A表示太阳，点B表示“正大光明”匾额，请作出太阳光经过地砖反射到匾额的光路图，并标出反射角的度数。(2)作图。在图中画出汽车冲上避险车道斜坡过程中所受到的摩擦力f和它对斜坡的压力F的示意图。【答案】(1)(2)【详解】（1）作B点关于地砖的对称点B′，连接AB′与地砖交于一点O，即为入射点，连接OB即为反射光线；已知北京当日太阳高度角约为27度，即太阳光与地面的夹角为27°，则太阳光的入射角为90°-27°=63°根据反射角等于入射角，所以反射角为63°，如下图所示：（2）汽车冲上避险车道斜坡，所以受沿斜坡向下的摩擦力，作用点画在汽车的重心上；汽车对斜坡的压力垂直于斜坡向下，作用点在汽车与斜坡接触面的中点处。分别从摩擦力和压力的作用点开始，沿两力的方向画一条带箭头的线段，并在箭头附近标上相关字母。如图所示：24．如图所示，将手按压在粗糙水平桌面上并向左滑动。请以A点为作用点，画出手对桌面两个作用力的示意图。【答案】【详解】手对桌面有两个作用力：一是竖直向下的压力，二是水平向左的摩擦力f（因为手向左滑动，桌面受到的摩擦力与桌面相对手的运动方向相反，即向左）；以A点为作用点，分别沿竖直向下和水平向左的方向画带箭头的线段，标注和f，如图所示：25．如图所示，一辆汽车停在斜坡上，请过O点画出汽车所受重力G和摩擦力f的示意图（重心在O点）。【答案】【详解】汽车停在斜坡上，受重力的方向竖直向下，汽车有沿斜面向下运动的趋势，因此受摩擦力的方向沿斜面向上，二力的作用点可以都画在小车的重心。如图所示：26．如图所示是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的情景。请在图乙中以O为作用点画出运动员受到的重力G与赛道对运动员产生的摩擦力f的示意图。【答案】【详解】重力与地球吸引有关，与运动状态无关，方向始终竖直向下。以O为作用点，沿竖直向下方向画带箭头的线段，标注“G”。运动员向上滑行时，摩擦力阻碍相对运动，与相对运动方向相反。以O为作用点，沿赛道向下方向画带箭头的线段，标注“f”。如图所示：27．如图所示，一个物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面，请画出物体在上滑过程中所受的支持力、重力和摩擦力的示意图。（力的作用点已标出）【答案】【详解】物体在上滑过程中受到垂直于斜面向上的支持力、竖直向下的重力以及沿着斜面向下的摩擦力，均作用在重心，作图如下：28．如图甲所示，若锤子的锤头松了，将锤柄的下端在硬物上撞几下，锤头就牢牢地套在锤柄上了。请在图乙中画出锤头套牢后，静止时锤头在竖直方向上的受力示意图（O点为锤头的重心）。【答案】【详解】静止时的锤头处于平衡状态，受力平衡，竖直方向受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，且两个力的大小相等，过O点分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力、支持力，注意两力的作用线等长，如图所示：29．如图甲所示，在杯子的底部竖直固定着一根杆，杆的顶部固定着一个重力为G的物体。现向杯中缓慢注水，t1时刻水面刚好与物体下表面接触，t2时刻水面刚好与物体的上表面齐平，t3时刻水刚好从杯口溢出。已知物体的密度小于水的密度。请在乙图的坐标图中画出物体对竖直杆的作用力随时间变化的大致图像。

【答案】

【详解】杆的顶部固定着一个重力为G的物体。现向杯中缓慢注水，t1时刻水面刚好与物体下表面接触，则0~t1的过程中物体只受到重力G和杆对其竖直向上的支持力作用，因为物体静止，受力平衡，此过程中杆对物体的支持力等于物体自身重力；t2时刻水面刚好与物体的上表面齐平，t1~t2的过程中物体会受到水的浮力作用，根据F浮=ρ液gV排可知，物体受到的浮力从0开始增大，刚开始时浮力小于重力，因为物体要保持静止，合力为0，此时杆对物体有有向上的支持力，因为浮力在增大，所以杆对物体的支持力在减小，直至浮力恰好等于物体自身重力时，杆对物体的支持力变为0；水面还在上升至物