专题03 受力分析作图
一、力的示意图
1.力的示意图
(1)力的示意图:在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段表示力.
(2)作力的示意图的一般规律:①确定受力物体;②找到作用点;③在力的方向上画有方向的线段,线段的长短表示力的大小;④标出力的方向和大小.
(3)作力的示意图时注意:①力的作用点必须画在受力物体上,物体同时受几个力且不引起转动时,几个力的作用点可以都画在物体的重心.②要沿着力的方向画:重力方向——竖直向下,支持力(或压力)方向垂直于接触面,绳子的拉力方向——沿着绳子指向绳子的收缩方向,摩擦力方向——与相对运动或相对运动趋势的方向相反;压力的作用点在受力物体的表面上,压力的方向垂直于支撑面.
二、专题跟踪训练
1.(2023·江苏宿迁·中考真题)图中的铁锤正在敲打钉子,请画出铁锤对钉子作用力F的示意图。
【答案】
【详解】钉子受到铁锤对它的作用力方向向左,作用点在钉子上, 如图所示:
2.(2023·湖南娄底·中考真题)如图所示是一个用细绳系于地面飘飞的氢气球。请画出此时氢气球受到的重力示意图。
【答案】
【详解】重力作用点在重心,重力G的方向是竖直向下,过重心做竖直向下的带箭头的线段,并在箭头旁边标上符号G,表示球受到的重力,如图所示:
3.(2023·江苏镇江·中考真题)茶壶静止在水平桌面上,O为其重心,请画出其所受重力和支持力的示意图。
【答案】
【详解】茶壶静止在水平桌面上,受到重力G的方向竖直向下、支持力F的方向竖直向上,二力是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用点都在重心O上;从重心O分别沿竖直向下、竖直向上的方向画一条带箭头的有向线段,用G、F表示,如图所示:
4.(18-19八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,是一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,请画出小球的力的示意图。
【答案】
【详解】由于小球静止受力平衡,则小球受到竖直向下的重力和竖直向上的杆对小球的力,两力大小相等,都作用在小球重心上。如图所示:
5.(2024·河南漯河·一模)如图所示,这是小明为妹妹制作的小玩具——“竹蜻蜓”,用手搓动杆部,“竹蜻蜓”就能腾空而起。请在重心O点上画出“竹蜻蜓”在空中旋转时匀速直线上升所受升力F和重力G的示意图。
【答案】
【详解】“竹蜻蜓”在空中旋转时匀速直线上升,受到的升力和重力是平衡力,大小相等,重力的方向总是竖直向下的,过重心O作竖直向下的重力G,过重心O作竖直向上的升力F,如图所示:
6.(2024·湖北十堰·模拟预测)排球正面双手垫球是我市体育中考选考项目之一,如图是小王同学正在练习垫排球的情景,请画出排球在离开手臂升空的过程中所受力的示意图,右图中的圆表示正在上升的排球(忽略空气阻力)。
【答案】
【详解】排球在离开手臂升空的过程中,只受重力的作用,重力的方向竖直向下,作用在排球的重心上,故力的示意图为:
7.(2024·江苏宿迁·模拟预测)画图。如图所示,木块A与小车在水平地面上一起向右做加速运动。请画出木块A受力的示意图。
【答案】
【详解】木块A与小车在水平地面上运动,竖直方向上受力平衡,受到竖直向下的重力和向上的小车的支持力,大小相等,在同一直线上。木块A与小车在水平地面上一起向右做加速运动,因此木块A对于小车有向左的运动趋势,则木块A受到小车水平向右的摩擦力,如图所示:
8.(2024·陕西西安·模拟预测)如图(a)是西安半坡遗址出土的人面双鱼纹彩陶盆,图(b)是其示意图。请在图(b)画出它静止在水平桌面的受力示意图。
【答案】
【详解】静止在水平桌面的物体受到重力与支持力平衡,方向相反,大小相等,从陶盆的重心沿竖直向下和竖直向上分别画出重力和支持力的示意图,如图所示:
9.(2023·四川乐山·中考真题)一物块在粗糙水平面上减速向右滑行,请画出滑行过程中此物块的受力示意图,其中O点为物块重心。
【答案】
【详解】物块在竖直方向上,受到重力和支持力;水平方向上,因为向右运动,所以受到水平向左的摩擦力;三力的作用点都画在物块的重心,如图所示
10.(2024·河南信阳·三模)如图所示,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,他们一起沿斜面向下做匀速直线运动,请画出Q的受力示意图。
【答案】
【详解】Q随P一起沿斜面向下做匀速直线运动,处于平衡状态,所以竖直方向受到竖直向下的重力和向上的支持力,水平方向不受力,如图所示:
11.(2023·甘肃兰州·中考真题)如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
【答案】
【详解】失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向下的阻力;三个力的作用点可画在车的重心上,沿三个力的方向分别画一条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上相关字母,如图所示:
12.(2023·四川自贡·中考真题)如图所示,物体静止在斜面上,请画出物体所受力的示意图;
【答案】
【详解】由于物体静止在斜面上,所以物体受到重力、支持力和摩擦力的作用。其中,重力垂直于斜面向下,支持力垂直于斜面向上,而摩擦力沿着斜面向上。具体示意图如下:
13.(2023·江苏盐城·中考真题)如图所示,苹果静置在地面上,画出苹果所受重力的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向是竖直向下的,作用点在重心位置,从苹果的重心竖直向下画一条带箭头的有向线段,用表示,如图所示:
14.(2022·江苏南京·中考真题)图中,用轻质绳子悬挂一小球,小球与光滑轨道接触且处于静止状态,绳子竖直,在图中画出小球的受力示意图。
【答案】
【详解】由于绳子处于竖直状态,所以小球与光滑轨道相接触,但没有相互挤压,所以彼此没有压力,所以小球静止时,受到重力和绳子的拉力,两个力方向相反,都作用在小球的几何中心上,如下图所示:
15.(2023·辽宁阜新·中考真题)如图所示,重为0.5N的汤勺在指尖处静止,画出汤勺所受重力的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向是竖直向下的,汤勺静止,受力平衡,支持力和重力在同一直线上,则重心在支撑汤匙的支点上方;从汤匙的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为0.5N,如图
16.(2023·四川巴中·中考真题)如图所示,请在重心点画出小球受到重力和墙壁对小球支持力的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向竖直向下,墙壁对小球支持力垂直于墙壁向外,作用点均在物体重心上,如图所示
17.(2023·辽宁朝阳·中考真题)如图所示,鸡蛋悬浮在盐水中,请作出鸡蛋受力示意图(点O为鸡蛋的重心)。
【答案】
【详解】鸡蛋悬浮在盐水中,受到重力和浮力的作用,并且这两个力大小相等、方向相反,是一对平衡力。从鸡蛋重心开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向各画一条有向线段,并分别用G和F浮表示,注意两条线段长度要相等。如图所示:
18.(2024·安徽池州·一模)小明在工厂参加劳动实践,观察到瓶子和传送带一起水平向右做匀速直线运动,如图所示。请画出该过程中瓶子受力的示意图(瓶子的重心在A点)。
【答案】
【详解】瓶子随传送带一起水平向右做匀速直线运动,瓶子与传送带间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以瓶子不受摩擦力,只受两个力作用:重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,其受力示意图如下:
19.(2024·河南周口·三模)如图,在水平路面匀速直线行驶的公共汽车内水平位置有一静止在地板上的长方体物体。当汽车突然加速时,乘客发现该物体向后运动,画出此时物体运动的受力示意图。
【答案】
【详解】物体受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,之所以“向车后运动”,是因为物体具有惯性,物体受到的摩擦力就“指向车前”,如图所示:
20.(2024·广东深圳·二模)用橡皮擦沿图示方向擦字迹时,画出橡皮擦所受的重力G和摩擦力f的示意图。(O点为重心)
【答案】
【详解】橡皮受到的重力方向竖直向下,橡皮向右运动,受到的滑动摩擦力方向水平向左,力的作用点都画在橡皮的重心,故作图如下:
21.(2024·河南新乡·模拟预测)除旧迎新是中国的传统,过年前人们通常会打扫家里卫生。如图甲是磁吸式双面玻璃清洁器,请在图乙中画出静止在玻璃外侧的擦玻璃器在竖直方向的受力示意图(O为重心)。
【答案】
【详解】擦玻璃器静止在玻璃上时,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力,这两个力是一对平衡力,如图:
22.(2024·山东济宁·一模)如图所示,用轻质绳子悬挂一小球,小球与光滑轨道接触且处于静止状态,绳子竖直。在图中画出小球的受力示意图。
【答案】
【详解】小球处于静止状态,受力平衡,绳子处于竖直状态,所以小球不受摩擦力和支持力的作用,则小球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,两个力的作用点都画在球的重心上,这两个力是一对平衡力,大小相等,作图时两条线段的长度相等。如下图
23.(2024·甘肃陇南·模拟预测)作为武都名小吃的馓子,只有经历过十道工序后才能成就它嘎嘣脆的口感。如图所示,馓子在炸制过程中先沉底后上浮,请你在A点分析画出它在上浮过程中受到的力。
【答案】
【详解】不计油的阻力,浸入油中的馓子受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,由于馓子上浮,所以浮力要大于重力,这两个力都作用在A点上,力的示意图如图所示:
24.(2023·贵州·中考真题)如图所示是在水平地板上推动拖把向左移动的情景,请分析并画出地板对拖把头的作用力的示意图(O点为拖把头重心)。
【答案】
【详解】拖把头受到地面竖直向上的支持力和向右的摩擦力,作用点都在拖把头重心O,如图所示:
25.(2023·江苏徐州·中考真题)如图所示,请画出水坝上O点受到水的压力F的示意图。
【答案】
【详解】水对F点的压力是垂直于坝面向下的,作用在O点,作图如下: