【专题】2024年中考物理二轮复习题型专练专题2力学作图

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【考点突破】
一、受力分析一般步骤
1.确定研究对象：只分析被研究物体所受的力。
2.查力（按顺序分析物体受到的力）
（1）先重力：地面上的物体都要受到重力，重力的方向竖直向下，重力的施力物体是地球．物体往往是在重力及其他主动力的作用下才产生了弹力和摩擦力。
（2）再弹力（拉力、压力、支持力）：在研究对象与其他物体的接触面上，如果有弹性形变（挤压或拉伸），则该点或面上有弹力，反之则没有．弹力的方向总是跟接触面垂直，指向受力物体。
（3）最后摩擦力：分析摩擦力，先看接触面是否光滑，“光滑”表示摩擦力为零；其次看是否有弹力，不光滑、有弹力的接触面上才可能有摩擦力，摩擦力方向跟物体的相对运动或相对运动趋势方向相反。
3.分析物体的状态：平衡状态（物体在各个方向上受力平衡）；非平衡状态（需注意各个力的大小关系）。
4.检查：每分析一个力，都应该找出相应的施力物体．根据研究对象的运动状态和平衡力的知识来检验此受力分析是否正确．（按照图示原则检查）
二、常见的受力分析模型
【知识点的认识】
（1）力的示意图指用一根带箭头的线段来表示力。箭头的方向表示力的方向；线段的起点或终点表示力的作用点。
（2）画力的示意图的步骤：
①确定受力物体；
②在受力物体上画出力的作用点；
③确定力的方向后沿力的方向画一条线段；
④在线段的末端标箭头，在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。
怎样画力的示意图：
首先，应弄清力的大小、方向、作用点，然后从力的作用点开始，沿力的方向画一条线段，在线段末端画上箭头，在箭头旁标明该力的字母符号，在同一图上画几个力的示意图时，力越大线段应越长，大小相同的力线段长度应相等。
2．重力示意图
1．如图所示,用一根细线拴住一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动．请画出此时橡皮受力的示意图。
2．在图中，重为4牛的均匀球体保持静止，用力的图示法画出该球所受的重力G．
3．摩擦力的示意图
【命题方向】
中考时一般考查以下情况：（1）是物体在粗糙平面上受一个水平拉力，这样的话摩擦力就和物体的相对运动方向相反。
（2）是物体在粗糙平面上受一个不为水平方向的拉力，（可能斜向上或斜向下）。
（3）是物体在斜面上受力的问题，物体在斜面上静止必然受到摩擦力，静摩擦力的方向和物理的相对运动方向相反。
（4）是传送带上摩擦力问题，这种题目通常以一个物体无初速度放在一个速度是v的传送带上的情景出现，因为物体刚开始做匀加速直线运动，它的动力即摩擦力来提供。当然还有先计算它在到达传送带另一端的时候是否已经加速到了传送带的速度。
3．如图所示，用力把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止，请画出物体所受摩擦力的示意图．
( )
4．如图所示，一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摩擦力的示意图（力的作用点画在物体的重心）。
4．力臂的画法
【知识点的认识】
力臂的画法：（1）首先在杠杆的示意图上，确定支点O。
（2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长。
（3）在从支点O向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂．用三角板的一条直角边与力的作用线重合，让另一条直角边通过交点，从支点向力的作用线画垂线，作出动力臂和阻力臂，在旁边标上字母，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
【命题方向】
力臂的画法，判断是什么力臂都是命题方向．
5．如图是列车上售食品的手推车，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，使手推车前轮向上翘起，请画出售货员所用的最小动力及其力臂。
6．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（ ）
A．B．C．D．
【解题方法点拨】
画杠杆示意图时应注意：
（1）阻力作用点应画在杠杆上．有部分同学认为阻力由石头的重力产生，所以阻力作用点应画在石头重心上，这是错误的．
（2）确定阻力方向．当动力使杠杆绕支点顺时针转动时，阻力一定使杠杆逆时针转动．
（3）力臂不一定在杠杆上．力臂可用虚线画出并用大括号标明，也可用实线画出．
5．杠杆中最小力的问题
【命题方向】
画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图一般是命题方向。
7．如图所示，试画出作用在杠杆A端使杠杆在图示位置平衡的最小动力的示意图并画出该力的力臂。

8．在如图中，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是（ ）
A．F1B．F2C．F3D．F4
【解题方法点拨】
求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题．找最长力臂，一般分两种情况：
（1）在动力的作．用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂；
（2）在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂．
6．滑轮组的设计与组装
【知识点的认识】1、求出滑轮组绳子股数n设计滑轮组是比较难以掌握的一种题型，为了帮助大家掌握好这类题型，现归纳出解答设计滑轮组特点。
2、确定滑轮组个数及绳子始方位：
（1）动滑轮N动＝（n为偶数）（n为奇数）
（2）定滑轮N定＝N动（n为偶数端力向下）（n为奇数端力向上）N动+1（n为奇数端力向下）N动﹣1（n为偶数端力向上）
（3）绳子始端固定方位：（偶定、奇动），n为偶数，绳子始端在定滑轮钩上；n为奇数则连在动滑轮钩上。
3、组装滑轮组：在完成1求出，2确定的基础上，绳子由里至外一圈地绕置即可。
【命题方向】直接给出滑轮组提出要求绕例如绕出最省力的绕法，F＝G，F＝G等绕法，或另一种类型：F向上的绕法或F向下的绕法。
【解题方法点拨】（1）滑轮组的设计
按要求设计滑轮组是滑轮组学习内容的较高层次的要求，具体的设计方法可按如下步骤进行。
第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n，其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N＝；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数N＝。
第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为．当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为；方向向上时，定滑轮的个数为﹣1。
（2）滑轮组绳子的绕法
第一步：确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件，如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳子段数n＝+，如果算出的绳子段数不是整数，一律进一位。例如：所得结果为n＝3.4时，我们应选择绳子的根数为4。
第二步：确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，开始绕绳子。
【考点训练】
9．如图甲所示，物体A静止在斜面上，画出A对斜面的压力。
10．坡道定点停车和起步是汽车驾驶员考试中科目二的一个考核点，如图所示的汽车停在斜坡上，重心已给出，请画出汽车此时受到的重力和支持力的示意图。
11．小明用右手握住一个重为G的空茶杯（如图所示），茶杯在空中始终保持静止状态。若小明握杯的力F的变化如图甲所示，茶杯只与空气、小明的右手接触。请在图乙中画出在0~t1内，茶杯受到的摩擦力f的大小变化情况。
12．如图是正在奔跑的小荣同学，在A点画出地面对他右脚的摩擦力的示意图 （用f 表示）。
13．蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40 米以上（相当于10 层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处然后两臂伸开， 双腿并拢， 头朝下跳下去。绑在跳跃者踝部的橡皮条很长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”。如图是蹦极的简化示意图，弹性绳一端固定在O点处，另一端系住跳跃者的脚，从O 点自由下落，A点处为弹性绳自由伸长时的位置，B点是跳跃者能运动到的最低点（不计空气阻力）。请在坐标图上画出该跳跃者从 O 点运动到B点过程中合力F的大小随高度h变化的大致图像。
14．如图所示，甲、乙两磁环用轻质无弹性细线相连后套在足够长的光滑圆柱形塑料杆上，保持静止（乙磁环固定在水平面）。剪断细线后甲磁环沿塑料杆向上运动，经A点后最终到达最高点B。已知磁极间的相互作用力随距离的增大而减小，且设甲磁环经过A点后就不再受磁极间的相互作用力。请画出从剪断细线时开始运动到B点的过程中，甲磁环所受合力大小随运动距离变化关系的大致图象。
15．如图所示小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动，以小球经过M点时为计时起点，大致画出小球在MN段运动的速度时间图线。
16．一条形磁铁A放在水平面上静止，用细线将小铁球B悬挂起来，当B静止时如图所示。请分别画出A所受摩擦力和B的重力示意图。
17．小明推铅球，球离手后在空中运动的轨迹如图所示，如果推出的铅球在刚离开手的瞬间，不再受任何力的作用。请在图中画出此时球的运动轨迹，用虚线表示。

18．如图是一个静止在水中乒乓球A，在图中画出A所受重力G和浮力F的示意图。

19．重为G的鸡蛋漂浮在盛有浓盐水的杯里,如图甲所示，向盐水中慢慢加入清水，直到鸡蛋沉底，请在图乙中画出上述过程中鸡蛋所受的浮力F浮随时间t变化的大致图像。
20．在图中画出力F1的力臂l1。

21．按要求作图（请保留作图痕迹）：图中①是自行车的刹车手闸，其中ABO部分可视为杠杆，其简化示意图如图②所示，O为支点，F为阻力。在图②中画出：阻力F的力臂。
22．如图所示，AO＝0.6m，BO＝0.3m，BC＝0.4m，物体在杠杆AOBC作用下保持静止，请作出使杠杆在如图位置平衡时施加的最小力F1（O为支点）。
23．如图所示是一台金属切割机，工人用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在B点的最小动力及阻力的力臂。

24．建筑工人在A处，使用如图所示的滑轮组提升物体，试在图中画出最省力的绕线方法。
25．如图所示，工人站在地面上用滑轮组将重物提起，画出滑轮组的绕绳方法。
参考答案：
1．
【分析】（1）掌握力的示意图的画法：将力的大小、方向、作用点表示在图上；（2）对橡皮进行受力分析，做出力的示意图。
【详解】细线拉着橡皮绕手做圆周运动，此时橡皮受重力和细线的拉力，重力方向竖直向下，拉力方向沿细线指向手，如图所示：
【点睛】此题考查了力的示意图的画法，关键是能够正确地对物体进行受力分析，特别注意力的作用点和方向。
2．
【详解】重力的大小是4N，方向竖直向下，重心是在球体球心上，取标度为2N。如图：
3．
【详解】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受力平衡作用，因此静止在竖直墙面上的物体在竖直方向上受到重力和摩擦力作用，二力是一对平衡力，大小相等、方向相反。
过物体与墙面的接触点，沿墙面向上画一条带箭头的线段，如图所示：
4．
【详解】因为物体的相对运动方向沿斜面向上，故其摩擦力的方向与之相反，为沿斜面向下，力的作用点可画在物体的重心，如图所示：
5．
【详解】支点在后轮的着地点如图，动力的作用点在手握车把的地方，连接支点与动力的作用点，为最长的动力臂，用大括号标出，标上字母符号L；在动力作用点处垂直动力臂斜向下画出动力，标上字母符号F，如图所示：
6．D
【详解】力臂的画法：先找支点，然后作力的作用线，从支点向力的作用线作垂线，标上字母和括号．
7．
【详解】由图可知，物体的重力即为阻力，方向竖直向下；根据杠杆平衡的条件，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，连接OA就是最长的动力臂L；要使杠杆平衡动力的方向应垂直于力臂向上，据此可画出最小的动力F及其力臂L；如下图所示

8．C
【详解】根据图示可知，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，故F3的力臂最大，最小的作用力为F3。
故选C。
9．
【详解】压力的作用点在接触面上，压力的方向垂直于接触面，过压力的作用点作垂直于斜面带箭头的线段，并标上力的符号F，如图所示
10．
【详解】重力的方向竖直向下，支持力的方向垂直于斜面向上，作用点在汽车的重心上。如图所示：
11．
【详解】由题意可知，茶杯保持静止状态，则茶杯受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力；由图乙可知，小金握杯的力F逐渐增大，但杯子仍然是静止的，且杯子的重力G不变，所以茶杯与手之间的摩擦力为f=G不变，如下图所示：
12．
【详解】向右奔跑的男生，与地面接触的这只脚有向左滑动的趋势，因此鞋底受到地面对它向右的摩擦力，作用点在鞋底与地面的接触点（A点），过A点沿水平向右画一条带箭头的线段，并标明字母f，如图所示：
13．
【详解】由题意可知，跳跃者从O 点自由下落，A点处为弹性绳自由伸长时的位置，所以跳跃者从O点至A点的过程中，在不计空气阻力的情况下，跳跃者仅受到重力，所以此时跳跃者受到的合力为跳跃者本身的重力；过A点后，弹性绳发生弹性形变，存在弹力，且弹力随着弹性形变的变大而变大，而且弹力方向向上，重力方向向下，根据力的合成可得，跳跃者受到的合外力逐渐减小，合外力的方向向下，直到A、B两点间的某一点时，弹力等于重力，此时合外力为0，跳跃者的速度最大，过了该点之后，弹力继续变大，大于重力，根据力的合成可得，跳跃者受到的合外力逐渐变大，合外力的方向向上，直到B点，跳跃者运动到最低点，所以跳跃者从 O 点运动到B点过程中合力F的大小随高度h变化的大致图像为
14．
【详解】由题意可知，剪断细线后，甲向上做加速运动，甲受到的合力方向向上，随着甲乙之间的距离增加，排斥力不断减小，因此在甲加速上升的过程中，甲受到的合力不断减小，当排斥力减小到与甲的重力相等时，甲受到的合力为零，由于惯性，此时甲会继续向上运动，甲受到的排斥力进一步减小，重力大于排斥力，此时甲受到的合力方向向下，大小小于甲的重力，但合力的大小逐渐增大，当甲到达A点后向B点运动的过程中，甲只受到竖直向下的重力，甲的合力方向竖直向下，大小为甲的重力大小，因此整个过程中甲受到合力先减小后增加到重力大小再保持不变，方向是先向上后向下，大致图象如图所示：
15．
【详解】由题意可知，小球在运动过程中不受空气阻力和摩擦力，小球过M点时是运动的，所以小球在MN段做匀速直线运动，如下图：
16．
【详解】由图可知，条形磁铁A对铁球B有吸引力的作用，因为物体间力的作用是相互的，铁球B也给A一个反作用力，所以A有向右运动的趋势，则A所受摩擦力方向水平向左，作用点在A的底面与桌面的接触面的中点上；重力的方向是竖直向下的，过铁球B重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：
17．
【详解】推出的铅球在刚离开手的瞬间，开始斜向上直线运动，根据牛顿第一定律可知，若铅球不再受任何力的作用，将保持匀速直线运动状态。带箭头的虚线为此时球的运动轨迹，如图所示：

18．
【详解】乒乓球漂浮在水中，受竖直向上的浮力和竖直向下的重力，两力在同条直线上，浮力等于重力，故浮力线段的长度等于重力线段的长度，过乒乓球A重心作等长的竖直向下的、竖直向上的带箭头的直线，分别表示重力G、浮力F，如图所示：

19．
【详解】鸡蛋漂浮在浓盐水里，此时鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力；向盐水中慢慢加入清水，盐水密度逐渐减小，鸡蛋逐渐下降直至悬浮，此过程鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋所受的重力，浮力不变；继续加清水，盐水密度继续减小，根据公式F浮=ρ液gV排可知，鸡蛋排开水的体积不变，浮力逐渐减小，小于重力，鸡蛋下沉至容器底部。所以整个过程，鸡蛋受到的浮力先不变后减小，图像如图所示：
20．
【详解】过支点O作力F1的作用线的垂线，O点到力作用线的距离就是力F1的力臂l1，如图所示

21．
【详解】从O点作阻力F的垂线，即为阻力F的力臂l，如图所示：
22．
【详解】由杠杆平衡条件可知，当作用在杠杆上的力的力臂最大时，力就最小，由题意可知，支点O到C的距离
因此当力臂为OA时，力达到最小值。因为物体对杠杆施加的力使杠杆逆时针转动，因此力F1应该让杠杆顺时针转动；过A点作OA的垂线，作出F1的作用线，方向向上，如下图所示：
23．
【详解】依题意O点为支点，从O点作F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2；由杠杆平衡条件，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，越省力，若动力作用在B点，以OB为动力臂是最长的力臂，此时力最小，则连接OB为最长力臂，再过B点作OB的垂线，即动力F1的作用线，以O为支点，F1与F2作用效果相反，F2使杠杆逆时针转动，则F1使杠杆顺时针转动，F1的方向向下，如图所示：

24．
【详解】由图可知，绳子端拉力方向向上，要画出最省力的绕线方法，则起点在动滑轮上，由3根绳子承担物重，如下图所示：
25．
【详解】工人站在地面上用滑轮组将重物提起，拉力方向向下，所以是由两根绳子承担物重的，绳子固定在定滑轮上。如图所示：