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专题12 力学作图题
目录
01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知识精讲 1
02、 HYPERLINK \l _Toc13874 题型过关 3
HYPERLINK \l _Toc19966 题型一 力的三要素与示意图 3
HYPERLINK \l _Toc12308 题型二 杠杆作图 9
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 实战训练 17
知识点一 力的三要素与示意图
力的三要素：
力的大小、方向和作用点叫做力的三要素，它们会影响力的作用效果。
力的示意图的画法：力的示意图画在受力物体上，沿着物体受力的方向，标注好力的符号，如果已知力的大小，还应该标注清楚力的大小和单位，如果有几个力作用在物体上，所有力的作用点画在重心上，用阿拉伯数字标注下标进行区分，如等；如果力的方向与水平面有夹角，那么还应该标出角度大小，画上水平方向的虚线，标出角度。力的线段是一条直线，不应该是凭手绘的弯曲直线。
力的示意图是物理模型法的应用，类似于“光线”。
作用点的画法：单个力（拉力）的作用点可画在接触面上，也可画在几何中心，多个力的作用点画在物体的几何中心上。受力物体一般用正方形或长方形表示，球形物体可以用圆形表示（模型法）。
知识点二 杠杆作图
（1）力臂的画法
步骤 画法 图示
第一步：确定支点O 先假设杠杆转动，则杠杆上相对静止的点即为支点
第二步：确定动力和阻力的作用线 从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线即动力、阻力的作用线
第三步：画出动力臂和阻力臂，并标注 从支点向力的作用线作垂线段，在垂线段旁标注力臂的名称
（2）画杠杆的力臂时需要注意的事项
①力臂是支点到力的作用线的距离，是支点到力的作用线的垂线段，不能把力的作用点到支点的距离作为力臂，不要出现如图所示的错误。
②如图所示，当表示力的线段比较短时，过支点无法直接作出垂线段，可将力的作用线延长，然后过支点作延长线的垂线段，即为力臂。注意延长部分要用虚线表示，相当于数学作图中的辅助线。
（3）已知力臂画力
步骤 画法 图示
第一步：确定力的作用线 根据动力作用线必然经过动力臂的末端点(支点O是动力臂的起始端点)并且与动力臂垂直，画一条经过动力臂末端点且垂直于动力臂的直线，这就是动力作用线
第二步：确定力的作用点 动力必然作用在杠杆上，所以动力作用线与杠杆的交点就是动力作用点
第三步：画出力的方向，并标注 动力与阻力使杠杆转动的方向相反，而该杠杆的阻力F 使杠杆逆时针转动,则动力F 应使杠杆顺时针转动,即F 的方向向下
题型一 力的三要素与示意图
1．如图所示，重力为2N物体静止在斜面上，请你画出它所受重力的示意图。（图中A点表示物体的重心）
【答案】
【解答】解：过物体的重心A沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示。如图所示：
2．如图所示，在图中画出足球对桌面压力的示意图。
【答案】
【解答】解：画足球对桌面的压力，受力物体是桌面，所以作用点在足球与桌面的接触面上，从力的作用点起，沿力的方向画一条带箭头的线段，如图所示：
3．如图所示，请画出小球所受重力和细绳对小球的拉力的示意图（O点为小球的重心）。
【答案】
【解答】解：小球受到的重力方向竖直向下，细绳对小球的拉力沿绳斜向上，作用点都画在小球的重心上，如图所示：
4．如图，物体A与弹簧连接，静止在光滑斜面上。请画出物体A所受力的示意图。
【答案】
【解答】解：物体A与弹簧连接，静止在光滑的斜面上，则物体A不受摩擦力，过物体A的重心分别画出平行于斜面向上的弹力，竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力，如图所示：
5．将小球斜向右上方抛出，小球在空中的运动轨迹如图所示。忽略空气阻力，当小球到达最高点A时，画出此时小球的受力示意图。
【答案】
【解答】解：忽略空气阻力，在空中运动的小球只受到重力作用，从重心竖直向下画出重力的示意图，如图所示：
6．速度快、行驶平稳的高铁为我们的出行带来了极大的便利。洛洛乘坐高铁时将书放在车厢内的水平桌板上，如图所示，请画出列车向右减速进站时，书的受力示意图（O为书的重心）。
【答案】
【解答】解：分析可知，书在竖直方向上受到重力和支持力的作用；在水平方向上，列车向右减速进站时，书又要由于具有惯性仍会以原来的速度向前运动，所以受到水平向左的摩擦力。
从书的重心开始，分别沿竖直向下、竖直向上以及水平向左的方向画一条带箭头的线段，并分别在线段末尾标上字母G、F和f，即为此时书的受力示意图，如下图所示：
7．如图，工人沿一长木板搭建的斜面将一木箱推入车厢，请在相应位置画出木箱对长木板的压力的示意图。
【答案】
【解答】解：木箱对长木板的压力的作用点在长木板与木箱接触面上，方向垂直与木板向下，如下图所示：
8．如图所示，用9N的力将一个重为6N的木块压在竖直墙面上，请画出物体在竖直方向的受力示意图。
【答案】
【解答】解：过重心作竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力，并且线段长度相等。如下图所示：
9．如图，一个物体随传送带一起做匀速直线运动，画出此过程中物体受力的示意图。（不计空气阻力）
【答案】
【解答】解：物体随传送带一起做匀速直线运动，不计空气阻力，物体受到的重力G和支持力F是一对平衡力，大小相等，方向相反。从物体重心开始，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F表示，注意两条线段长度要相等。如下图所示：
10．如图所示，黑板擦被竖直的磁性黑板吸住不动。请作出黑板擦竖直方向所受力的示意图。
【答案】
【解答】解：黑板擦在竖直方向上受到了竖直向下的重力；黑板擦有向下滑的趋势，所以黑板擦受到了竖直向上的摩擦力，此时黑板擦处于静止状态，说明重力与摩擦力是平衡力，这两个力都作用在O点上，如图所示：
题型二 杠杆作图
11．如图甲，重型订书机上端手柄为一杠杆。O为支点，A为动力作用点，B为阻力作用点，其简化工作原理如图乙所示，请在图乙中作出作用在A点的最小动力F1，作用在B点的阻力臂l2。
【答案】
【解答】解：
（1）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，则OA作为动力臂l1时最长；使用装订器时，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
（2）阻力的作用点在B点，方向垂直于接触面向上，据此作出阻力F2．过O点向F2的作用线作垂线段，即为阻力F2的力臂l2；如下图所示：
12．如图所示，杠杆AOB的A端在绳子拉力的作用下将B端物体悬挂起，画出A端所受拉力F及F的力臂L。
【答案】
【解答】解：先画出绳子对A点的拉力F，方向是沿绳子方向斜向上的，作用点在A点。
然后过支点做力F作用线的垂线，标上垂足，用双箭头表示出这段距离，记为L。
13．中考体考备考时，俯卧撑是小波同学热爱的训练项目，如图所示为小波做俯卧撑时的示意图。他的身体可视为杠杆，O点为支点，A点为重心。在图中画出小波受到的重力G的示意图及其力臂L。
【答案】
【解答】解：从A点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，在线段末尾标上字母G，即为小波所受重力示意图；
从支点作重力作用线的垂线段即为支持力F的力臂L．如图所示：
14．如图所示，杠杆AO可绕O点自由转动，B处挂一重物，在杠杆上施加最小的力F使杠杆在图示位置平衡，请画出这个力的示意图。
【答案】
【解答】解：B点所受拉力竖直向下，由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2可知，要使拉力最小，则应使力臂最大，当OA作为动力臂时是最大的，力作用在A点，方向垂直于杠杆斜向上，如下图所示：
15．如图是工人师傅使用扳手拧螺丝的情景，工人师傅现需要顺时针拧紧螺丝，请在图中A点画出所用最小力F的示意图及力臂l。
【答案】
【解答】解：师傅现需要顺时针拧紧螺丝，则阻力和阻力臂不变，动力臂越大，动力越小，螺丝轴心是支点，因而从支点到A的线段是最长的力臂，动力竖直向下画在A点，如图所示：
16．轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下。在水平方向处于静止状态。请画出图中动力F1的力臂L1。
【答案】
【解答】解：由图可知，杠杆的支点为O，过支点O向动力F1作用线引垂线段，即为其力臂L1，如图所示：
17．如图所示，用一根直硬棒提升重物处于静止状态，请画出拉力F1的力臂l1。
【答案】
【解答】解：延长力F1的作用线，从支点O向力F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为拉力F1的力臂l1，如图所示：
18．请在图中画出手臂所受力F的力臂l。
【答案】
【解答】解：延长力F的作用线，从O点向力F的作用线作垂线段就是力F的力臂l，如图所示：
19．完成以下作图。在图中画出力F的力臂。
【答案】
【解答】解：首先延长力F的作用线，然后由支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度为F的力臂。如图所示：
20．如图所示为电学实验中常用的闸刀开关，请画出闭合开关时施加在开关A端的最小力F的示意图。
【答案】
【解答】解：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OA作为动力臂最长，闭合开关时动力的方向应该向下，过A点垂直于OA做出施加在开关A端的最小力F1；如下所示：
1．著名的物理学家牛顿受到苹果落地的启发，最终发现了万有引力。请你在图中画出正在下落的苹果受到的重力的示意图。
【答案】
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从苹果的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力示意图，如图所示：
2．如图，一箱子放在匀速上行的电梯上，画出箱子所受力的示意图。
【答案】
【解答】解：因为箱子放在匀速上行的电梯上，所以箱子在水平方向不受力，只受重力和支持力，力的作用点在箱子的中央，从力的作用点画竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如图所示：
3．如图所示，一块磁性黑板擦被吸附在竖直的铁质黑板面上保持静止状态，请画出该黑板擦在竖直方向所受力的示意图。
【答案】
【解答】解：黑板擦被吸附在竖直的铁质黑板面上保持静止状态，在竖直方向上，该黑板擦受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力；然后过物体的重心作竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，并且两线段的长度相等，如图所示：
4．如图所示，重为0.5N的汤勺在指尖处静止，画出汤勺所受力的示意图。
【答案】
【解答】解：因为汤勺静止，故手对汤勺的力与重力是一对平衡力，等大、反向，如图所示：
5．如图所示，小明用水平向右的力拉动木块在木板上做水平匀速直线运动。请你帮助小明画出木块在水平方向所受力的示意图。（实心点表示物体的重心）
【答案】
【解答】解：木块在水平方向上受到水平向右拉力的作用和与此方向相反的摩擦力的作用，大小都是，如下所示：
6．如图是一个单摆，当小球从最低点摆动到最高点时，小球处于静止状态，请画出球摆动到最高点时受到的重力和线对小球的拉力示意图。
【答案】
【解答】解：重力从重心竖直向下画，标出符号；拉力从重心沿着绳画，标出符号，如图所示：
7．图甲是一种常用的移动指示牌的模型，图乙是被风刮倒的指示牌，请在图乙中画出将指示牌扶起的最小力及其力臂。
【答案】
【解答】解：要将指示牌扶起，支点为，由杠杆的平衡条件可知，为最长动力臂时，动力最小，连接，从点作垂直于向上的线段，即为最小力的示意图，如图所示：
8．请在图中的点作出水桶所受重力的示意图，并画出力的力臂。
【答案】见解答
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，过水桶重心作竖直向下的重力；
过支点作出动力的作用线的垂线，该垂线段为动力的力臂，如图所示；
9．近年来，网络上一直流传着“钓鱼才是顶流运动”的宣传标语。如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，请在图中作出的力臂。
【答案】见解答
【解答】解：延长阻力的作用线，然后从支点向作用线画垂线段，垂线段的长即为其力臂，如图所示：
10．如图，将重为的正方体物块挂在杠杆的左端，为支点，右端施加的力使杠杆保持静止，请作出：
（1）正方体物块的重力示意图；
（2）的力臂。
【答案】
【解答】解：（1）重力的方向是竖直向下的，从正方体物块的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用表示，大小为，即为其所受重力示意图，如图所示：
（2）反向延长的作用线，从支点向的作用线引垂线段，垂线段的长即为其力臂，如图所示：
11．如图甲所示是一种蔬菜挤水器，其手柄可以看做一个杠杆，图乙是其简化的示意图，请在图乙中画出阻力臂及在点施加的最小动力的示意图。
【答案】
【解答】解：
为支点，反向延长画出的作用线，从支点向的作用线作垂线段，即为其力臂；
由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；力作用在点，当为动力臂时，动力臂最长，此时动力最小，并且的方向垂直于向下，据此作图，如图所示：
12．如图所示，点为支点，请画出杠杆处于静止状态时动力的力臂。（请按要求作图：作图时请用刻度尺）
【答案】
【解答】解：过支点作的垂线段，为动力臂；如下图所示：
13．图甲是国旗护卫队昂首前行的情景，旗手将旗杆放在肩膀上，右手握住旗杆下部。若将旗杆看成一个可绕肩膀转动的杠杆，其简化图如图乙，为支点，为右手握杆处。请在图乙中画出：
（1）旗杆自身重力的力臂；
（2）杠杆平衡时，作用在点的最小动力。
【答案】。
【解答】解：
（1）从支点作重力作用线的垂线，支点到垂足的距离为重力的力臂；
（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在点，因此作为动力臂最长；动力的方向应该向上，过点垂直于向上作出最小动力的示意图。如图所示：
。
14．若施加力、，使图中的杠杆在水平位置保持平衡，现已画出的力臂，请画出力的示意图。
【答案】见解答
【解答】解：由题图可知，为支点，力方向向下，动力和阻力使杠杆转动的效果相反，则力方向应向上；过力臂的右端垂直于沿向上的方向画出，的作用点作用在杠杆上，如图所示：
15．图中，轻质硬棒可绕点自由，中间某处挂重物，要求画出使杠杆在图示位置平衡的最小的力及它的力臂。
【答案】
【解答】解：要使杠杆在图示位置平衡时的动力最小，根据杠杆的平衡条件条件可知，需要使得动力臂最大，根据图示可知，当作为动力臂时，动力臂是最大的，动力最小，连接，过点作斜向上的最小动力，如下所示：
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专题12 力学作图题
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01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知识精讲 1
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HYPERLINK \l _Toc12308 题型二 杠杆作图 5
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 实战训练 7
知识点一 力的三要素与示意图
力的三要素：
力的大小、方向和作用点叫做力的三要素，它们会影响力的作用效果。
力的示意图的画法：力的示意图画在受力物体上，沿着物体受力的方向，标注好力的符号，如果已知力的大小，还应该标注清楚力的大小和单位，如果有几个力作用在物体上，所有力的作用点画在重心上，用阿拉伯数字标注下标进行区分，如等；如果力的方向与水平面有夹角，那么还应该标出角度大小，画上水平方向的虚线，标出角度。力的线段是一条直线，不应该是凭手绘的弯曲直线。
力的示意图是物理模型法的应用，类似于“光线”。
作用点的画法：单个力（拉力）的作用点可画在接触面上，也可画在几何中心，多个力的作用点画在物体的几何中心上。受力物体一般用正方形或长方形表示，球形物体可以用圆形表示（模型法）。
知识点二 杠杆作图
（1）力臂的画法
步骤 画法 图示
第一步：确定支点O 先假设杠杆转动，则杠杆上相对静止的点即为支点
第二步：确定动力和阻力的作用线 从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线即动力、阻力的作用线
第三步：画出动力臂和阻力臂，并标注 从支点向力的作用线作垂线段，在垂线段旁标注力臂的名称
（2）画杠杆的力臂时需要注意的事项
①力臂是支点到力的作用线的距离，是支点到力的作用线的垂线段，不能把力的作用点到支点的距离作为力臂，不要出现如图所示的错误。
②如图所示，当表示力的线段比较短时，过支点无法直接作出垂线段，可将力的作用线延长，然后过支点作延长线的垂线段，即为力臂。注意延长部分要用虚线表示，相当于数学作图中的辅助线。
（3）已知力臂画力
步骤 画法 图示
第一步：确定力的作用线 根据动力作用线必然经过动力臂的末端点(支点O是动力臂的起始端点)并且与动力臂垂直，画一条经过动力臂末端点且垂直于动力臂的直线，这就是动力作用线
第二步：确定力的作用点 动力必然作用在杠杆上，所以动力作用线与杠杆的交点就是动力作用点
第三步：画出力的方向，并标注 动力与阻力使杠杆转动的方向相反，而该杠杆的阻力F 使杠杆逆时针转动,则动力F 应使杠杆顺时针转动,即F 的方向向下
题型一 力的三要素与示意图
1．如图所示，重力为2N物体静止在斜面上，请你画出它所受重力的示意图。（图中A点表示物体的重心）
2．如图所示，在图中画出足球对桌面压力的示意图。
3．如图所示，请画出小球所受重力和细绳对小球的拉力的示意图（O点为小球的重心）。
4．如图，物体A与弹簧连接，静止在光滑斜面上。请画出物体A所受力的示意图。
5．将小球斜向右上方抛出，小球在空中的运动轨迹如图所示。忽略空气阻力，当小球到达最高点A时，画出此时小球的受力示意图。
6．速度快、行驶平稳的高铁为我们的出行带来了极大的便利。洛洛乘坐高铁时将书放在车厢内的水平桌板上，如图所示，请画出列车向右减速进站时，书的受力示意图（O为书的重心）。
7．如图，工人沿一长木板搭建的斜面将一木箱推入车厢，请在相应位置画出木箱对长木板的压力的示意图。
8．如图所示，用9N的力将一个重为6N的木块压在竖直墙面上，请画出物体在竖直方向的受力示意图。
9．如图，一个物体随传送带一起做匀速直线运动，画出此过程中物体受力的示意图。（不计空气阻力）
10．如图所示，黑板擦被竖直的磁性黑板吸住不动。请作出黑板擦竖直方向所受力的示意图。
题型二 杠杆作图
11．如图甲，重型订书机上端手柄为一杠杆。O为支点，A为动力作用点，B为阻力作用点，其简化工作原理如图乙所示，请在图乙中作出作用在A点的最小动力F1，作用在B点的阻力臂l2。
12．如图所示，杠杆AOB的A端在绳子拉力的作用下将B端物体悬挂起，画出A端所受拉力F及F的力臂L。
13．中考体考备考时，俯卧撑是小波同学热爱的训练项目，如图所示为小波做俯卧撑时的示意图。他的身体可视为杠杆，O点为支点，A点为重心。在图中画出小波受到的重力G的示意图及其力臂L。
14．如图所示，杠杆AO可绕O点自由转动，B处挂一重物，在杠杆上施加最小的力F使杠杆在图示位置平衡，请画出这个力的示意图。
15．如图是工人师傅使用扳手拧螺丝的情景，工人师傅现需要顺时针拧紧螺丝，请在图中A点画出所用最小力F的示意图及力臂l。
16．轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下。在水平方向处于静止状态。请画出图中动力F1的力臂L1。
17．如图所示，用一根直硬棒提升重物处于静止状态，请画出拉力F1的力臂l1。
18．请在图中画出手臂所受力F的力臂l。
19．完成以下作图。在图中画出力F的力臂。
20．如图所示为电学实验中常用的闸刀开关，请画出闭合开关时施加在开关A端的最小力F的示意图。
1．著名的物理学家牛顿受到苹果落地的启发，最终发现了万有引力。请你在图中画出正在下落的苹果受到的重力的示意图。
2．如图，一箱子放在匀速上行的电梯上，画出箱子所受力的示意图。
3．如图所示，一块磁性黑板擦被吸附在竖直的铁质黑板面上保持静止状态，请画出该黑板擦在竖直方向所受力的示意图。
4．如图所示，重为0.5N的汤勺在指尖处静止，画出汤勺所受力的示意图。
5．如图所示，小明用水平向右的力拉动木块在木板上做水平匀速直线运动。请你帮助小明画出木块在水平方向所受力的示意图。（实心点表示物体的重心）
6．如图是一个单摆，当小球从最低点摆动到最高点时，小球处于静止状态，请画出球摆动到最高点时受到的重力和线对小球的拉力示意图。
7．图甲是一种常用的移动指示牌的模型，图乙是被风刮倒的指示牌，请在图乙中画出将指示牌扶起的最小力及其力臂。
8．请在图中的点作出水桶所受重力的示意图，并画出力的力臂。
9．近年来，网络上一直流传着“钓鱼才是顶流运动”的宣传标语。如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，请在图中作出的力臂。
10．如图，将重为的正方体物块挂在杠杆的左端，为支点，右端施加的力使杠杆保持静止，请作出：
（1）正方体物块的重力示意图；
（2）的力臂。
11．如图甲所示是一种蔬菜挤水器，其手柄可以看做一个杠杆，图乙是其简化的示意图，请在图乙中画出阻力臂及在点施加的最小动力的示意图。
12．如图所示，点为支点，请画出杠杆处于静止状态时动力的力臂。（请按要求作图：作图时请用刻度尺）
13．图甲是国旗护卫队昂首前行的情景，旗手将旗杆放在肩膀上，右手握住旗杆下部。若将旗杆看成一个可绕肩膀转动的杠杆，其简化图如图乙，为支点，为右手握杆处。请在图乙中画出：
（1）旗杆自身重力的力臂；
（2）杠杆平衡时，作用在点的最小动力。
14．若施加力、，使图中的杠杆在水平位置保持平衡，现已画出的力臂，请画出力的示意图。
15．图中，轻质硬棒可绕点自由，中间某处挂重物，要求画出使杠杆在图示位置平衡的最小的力及它的力臂。
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