第2章 力与空间探索 专题1 弹力、重力、摩擦力作图(含解析)

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第2章 力与空间探索 专题1 弹力、重力、摩擦力作图(含解析)

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专题1 弹力、重力、摩擦力作图
类型1 常见的弹力、重力、摩擦力作图
1. 如图所示为手拉质量为0.4kg的小球做圆周运动,请在图中画出小球所受重力的图示。
【答案】
【解析】【分析】先利用G=mg求小球的重力,根据重力的作用点在重心,重力的方向竖直向下来作图
【解答】小球的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,重力的作用点在重心,重力的方向竖直向下。小球所受重力的示意图,如图所示:
2.请画出图中灯笼所受重力G的示意图(重心在O点)。
【答案】
【详解】重力作用点在重心位置,方向竖直向下,过重心O做竖直向下的带箭头的直线表示重力,并在箭头旁标注符号G,如图所示:
3.请在图中画出电灯受到吊绳的拉力的示意图。
【答案】
【详解】静止的电灯受到的拉力和重力是一对平衡力,重力的方向竖直向下,则拉力的方向竖直向上,作用点在灯的重心O点,故过O点沿绳子向上画有向线段,在箭头旁标F表示拉力,如图:
4.一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点时,小球所受绳子拉力F与重力G的示意图。
【答案】
【详解】重力从重心竖直向下画,标出重力符号G,拉力从重心沿绳斜向上画,标出符号F,如图所示:
5.“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,春天是放风筝的好时节,也是我国一项民俗。图为小孩放风筝的情景,请画出线对风筝拉力的示意图。(O点为风筝的重心)
【答案】
【详解】线对风筝的拉力沿着绳子向下,作用在风筝的重心O,如下图所示:
6.如图所示,重为300N的物体A 静止在斜面上,并对斜面产生了200N的压力,请在图中画出对斜面的压力的图示。
【答案】如图所示
【解析】【分析】根据压力的方向与接触面相垂直并指向受力物体进行分析。
【解答】斜面受到的压力的作用点在物体和斜面的接触面的中心位置,方向垂直于斜面向下,大小为200N,图中需要标注力的作用点,方向和大小,如图所示
。
7.如图所示,重为30N的物块A放在固定斜面上,A对斜面的压力为20N,请用力的图示法画出A所受重力和A对斜面压力。
【答案】
【详解】木块受到的重力:过物体重心沿竖直向下画带箭头的线段,用符号为G表示,大小为30N;物体对斜面的压力:在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,用符号F,大小为20N,如图所示:
8.如图所示,请画出篮球撞击篮板时对篮板压力F的示意图。
【答案】
【详解】压力的作用点在篮球与篮板的接触面上;过压力作用点画垂直于篮板并指向篮板的线段表示压力,符号为F。如图所示:
9.如图所示,一个足球静止在水平地面上,请画出它对地面压力的示意图。
【答案】
【详解】压力属于弹力,作用点在受力物体的接触面上,方向垂直接触面并指向受压物体。压力F的作用点在接触面的中央,过作用点作垂直于水平地面并指向水平面的力F,如图所示:
10.如图,一小车受到25N水平向左拉的力,作用点在A点,请画出该力的示意图。
【答案】
【详解】拉力F的作用点在小车左端的A点,拉力的方向水平向左,用一条带箭头的线段表示力,大小为25N.如图所示:
11.如图所示,小球从A 点经过B 点到达C点,作出小球经过B 点时所受重力和支持力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】【分析】根据重力的方向始终竖直向下,以及支持力始终与接触面相垂直进行分析。
【解答】重力和支持力的作用点在物体重心位置,重力方向竖直向下,支持力与轨道相垂直,如图所示
12.一个质地均匀的小球正在斜坡上向下滚动,请画出:小球受到斜面对它的弹力的示意图。
【答案】(1)
13.重为5N的物体M在20N的水平推力F的作用下静止在竖直墙面上,请在图中画出M物体受到摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】【分析】根据平衡力的知识计算摩擦力的大小以及方向,确定摩擦力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
【解答】根据题意客舟,物体在竖直墙壁上保持静止状态,则它受到摩擦力的大小等于重力大小,即f=G=5N。
摩擦力作用在物体的重心上,方向竖直向上,如下图所示:
14.如图是小洛起跑时的情景,请画出他所受重力(O点为重心)和地面对右脚的摩擦力(A点为作用点)。
【答案】
【解析】【分析】根据重力的方向始终竖直向下和作用点在重心位置画出小洛受到的重力;摩擦力的相对运动或相对运动的趋势方向相反,据此可知摩擦力水平向右,作用在点A点,据此作出小洛受到的摩擦力。
【解答】小洛受到的重力方向竖直向下,由重心 O竖直向下画有向线段,用G表示;由题图知,右脚向后蹬地,右脚对地面的摩擦力方向水平向左,则地面对右脚的摩擦力方向水平向右,由作用点A 水平向右画有向线段,用f表示,如图所示
。
15.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:
类型2 平衡力和非平衡力作图
1.如图,重力为4N的电灯静止挂于天花板上,作出电灯所受到的力的图示。
【答案】如图所示
【解析】【分析】根据重力的方向始终竖直向下,以及物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动,平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】灯静止,受力平衡,拉力等于重力,但方向相反,重力的方向竖直向下,所以拉力的方向竖直向上,力的图示需要标注力的作用点,方向和大小,如图所示
。
2.如图所示是沿索道匀速上升的缆车,请在图中标出缆车轿厢重心O的大致位置,并以O为作用点画出缆车轿厢的受力示意图。

【答案】
【详解】缆车随缆绳做匀速直线运动,处于平衡状态,所以缆车受力平衡,不计空气阻力,轿厢受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F的作用,这两个力大小相同、方向相反、在同一直线上,作用点在轿厢的重心,示意图如图所示:

3.如图乙所示,电工正沿杆匀速下滑,请画出电工所受摩擦力和重力的示意图。(O点为其重心)
【答案】
【详解】电工正沿杆匀速下滑,受力平衡。对电工进行受力分析可知,电工受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,作用点都画在重心上,且两个力大小相等,如图所示:
4. 小阳乘坐机场的“水平电梯”时,放在“电梯”上的手提箱(质量为10kg)与“水平电梯”以相同速度(大小为2m/s)匀速直线前进,如图所示为手提箱在“水平电梯”上的简化图,请在图中画出手提箱运动时受力的图示。(g 取10 N/kg)
【答案】如图所示
【解析】【分析】手提箱与电梯之间没有相对运动或相对运动的趋势,所以不受摩擦力,只在竖直方向上受到重力和支持力的作用,由G=mg计算重力,物体静止,受力平衡,支持力与重力大小相等。
【解答】手提箱和水平电梯一起做匀速直线运动,处于平衡状态,受力平衡。手提箱共受两个力:竖直向下的重力G、电梯对手提箱竖直向上的支持力F,这两个力大小相等、方向相反,是一对平衡力;由于手提箱和电梯之间没有相对运动、也没有相对运动趋势,因此手提箱不受摩擦力。
重力的大小为,重力和支持力作用在物体的重心,如图所示
。
5.如图所示,一木块立在光滑的水平平板车上并随小车一起在粗糙水平地面上向右做匀速直线运动。请你画出木块所受力的示意图。
【答案】
【解析】【分析】对木块进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
【解答】木块随小车一起在粗糙水平地面上做匀速直线运动,木块相对于小车静止,处于平衡状态,木块受到重力G和支持力F的作用,二者是一对平衡力。假设木块在水平方向上受摩擦力,无论方向向左还是向右,木块都不能平衡,所以它在水平方向上不受摩擦力的作用。从木块重心开始,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,注意两条线段长度相同,如下图所示:
6.质地均匀的小球从弹簧正上方竖直下落,压缩弹簧减速下降,请作出此时小球所受力的示意图。
【答案】
【解析】【分析】重力的方向始终竖直向下,作用在物体的重心位置。
【解答】小球受到竖直向下的重力的作用,和竖直向上的弹力的作用,由于小球做减速运动,可知弹力大于重力,即弹力的作用线更长,作用点画在小球重心位置,如图所示
。
7.如图所示,小丽站在某商场向右上方做匀速直线运动的自动扶梯上,不考虑空气的阻力,请在图中画出小丽所受重力和支持力的示意图。
【答案】
【详解】小丽站在商场匀速向右上方做匀速直线运动的自动扶梯上,处于平衡状态,受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二者为一对平衡力,过重心作竖直向下的力(即重力G)和竖直向上的力(即支持力F),如图所示:
8.在水平向右行驶的小车车厢顶端用细线悬挂一小球,小车的水平地板上放置一物块A,某一时刻发现小球向左(小车运动的反方向)摆,如图所示,请画出此时物块A 受力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】【分析】根据重力的方向竖直向下,支持力的方向与界面层相垂直并指向受力物体,以及摩擦力与相对运动或相对运动趋势的方向相反进行分析。
惯性是物质的属性,使物体具有保持原来运动状态的能力,但惯性不是力,不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等,只能说“由于惯性”、“具有惯性”等,惯性大小只和质量有关。质量越大,惯性越大。
【解答】物体A放在水平地板上时受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力。小球向左摆,说明此时车突然加速,物体A具有惯性,会保持原来的运动状态,会有向左滑动的趋势,A此时静止,是因为受到了地板给的水平向右的摩擦力,如图所示
。
8.如图所示,画出小车从斜面上匀速下滑过程中的受力示意图。
【答案】
【详解】小车在斜面上下滑过程中:受到自身重力G,方向竖直向下;受到斜面的支持力F,方向垂直于斜面向上;受到斜面对车的摩擦力地f,方向沿斜面向上;作用点画在小车的重心处,如图所示:
9.按要求作图。
(1)一辆汽车运送货物,水平车厢中的货物与车一起沿平直的公路做匀速直线运动,请在图甲中画出该货物的受力示意图。
(2)如图乙所示,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的摩擦力。请以A点为作用点,画出桌面对手摩擦力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)货物与车一起沿平直公路做匀速直线运动,处于平衡状态。货物在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力;由于货物与车相对静止且做匀速直线运动,水平方向上不受力。故受力示意图如下:
(2)手在水平桌面向左滑动时,桌面对手的摩擦力阻碍手的运动,方向与手运动方向相反,即水平向右,作用点在A点。故摩擦力示意图如下:
10.运动员将冰壶推出后,冰壶在水平冰面上水平向右做直线运动,最终停下来,O为其重心。请画出冰壶在冰面运动时受到的力。
【答案】
【解析】【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
【解答】冰壶向右做直线运动,其在竖直方向受力平衡,竖直向下的重力和冰面对其竖直向上的支持力大小相等;在水平方向上,被推出去的冰壶由于惯性继续向前运动,最终停下来,因此只受到水平向左的摩擦力,如下图所示:
11.如图甲,小明星期天在家里拖地时,拖把头沿图中所示方向运动,请在简化图乙中画出:①拖把头受到摩擦力的示意图;②拖把头对地面压力的示意图。
【答案】
【详解】小明在拖地时,地面对拖把头摩擦力f的方向与v所示方向相反,作用点可画在拖把头的重心;压力是垂直作用在物体表面的力,拖把头沿图中v所示方向运动,则拖把头对地面压力F的方向垂直地面向下,作用点在地面上。如下图所示:
12.如图所示,用一水平推力F将A、B两物块压在竖直墙壁上使其静止,请画出物块B在竖直方向上的受力示意图。
【答案】
【详解】以A为研究对象,A静止时,受到物体A的重力和B对A的摩擦力,处于静止状态,物体A的重力和B对A的摩擦力是一对平衡力,方向相反,由于重力方向竖直向下,则B对A的摩擦力方向竖直向上;B在竖直方向上受到重力,墙对B的摩擦力的作用和A对B的摩擦力的作用,重力的方向竖直向下,墙对B的摩擦力的方向竖直向上;B对A的摩擦力和A对B的摩擦力符合相互作用力的要求,是一对相互作用力,二力方向相反,所以,A对B的摩擦力竖直向下,如图所示:
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专题1 弹力、重力、摩擦力作图
类型1 常见的弹力、重力、摩擦力作图
1. 如图所示为手拉质量为0.4kg的小球做圆周运动,请在图中画出小球所受重力的图示。
2.请画出图中灯笼所受重力G的示意图(重心在O点)。
3.请在图中画出电灯受到吊绳的拉力的示意图。
4.一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点时,小球所受绳子拉力F与重力G的示意图。
5.“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,春天是放风筝的好时节,也是我国一项民俗。图为小孩放风筝的情景,请画出线对风筝拉力的示意图。(O点为风筝的重心)
6.如图所示,重为300N的物体A 静止在斜面上,并对斜面产生了200N的压力,请在图中画出对斜面的压力的图示。
7.如图所示,重为30N的物块A放在固定斜面上,A对斜面的压力为20N,请用力的图示法画出A所受重力和A对斜面压力。
8.如图所示,请画出篮球撞击篮板时对篮板压力F的示意图。
9.如图所示,一个足球静止在水平地面上,请画出它对地面压力的示意图。
10.如图,一小车受到25N水平向左拉的力,作用点在A点,请画出该力的示意图。
11.如图所示,小球从A 点经过B 点到达C点,作出小球经过B 点时所受重力和支持力的示意图。
12.一个质地均匀的小球正在斜坡上向下滚动,请画出:小球受到斜面对它的弹力的示意图。
13.重为5N的物体M在20N的水平推力F的作用下静止在竖直墙面上,请在图中画出M物体受到摩擦力的示意图。
14.如图是小洛起跑时的情景,请画出他所受重力(O点为重心)和地面对右脚的摩擦力(A点为作用点)。
15.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)
类型2 平衡力和非平衡力作图
1.如图,重力为4N的电灯静止挂于天花板上,作出电灯所受到的力的图示。
2.如图所示是沿索道匀速上升的缆车,请在图中标出缆车轿厢重心O的大致位置,并以O为作用点画出缆车轿厢的受力示意图。

3.如图乙所示,电工正沿杆匀速下滑,请画出电工所受摩擦力和重力的示意图。(O点为其重心)
4. 小阳乘坐机场的“水平电梯”时,放在“电梯”上的手提箱(质量为10kg)与“水平电梯”以相同速度(大小为2m/s)匀速直线前进,如图所示为手提箱在“水平电梯”上的简化图,请在图中画出手提箱运动时受力的图示。(g 取10 N/kg)
5.如图所示,一木块立在光滑的水平平板车上并随小车一起在粗糙水平地面上向右做匀速直线运动。请你画出木块所受力的示意图。
6.质地均匀的小球从弹簧正上方竖直下落,压缩弹簧减速下降,请作出此时小球所受力的示意图。
7.如图所示,小丽站在某商场向右上方做匀速直线运动的自动扶梯上,不考虑空气的阻力,请在图中画出小丽所受重力和支持力的示意图。
8.在水平向右行驶的小车车厢顶端用细线悬挂一小球,小车的水平地板上放置一物块A,某一时刻发现小球向左(小车运动的反方向)摆,如图所示,请画出此时物块A 受力的示意图。
8.如图所示,画出小车从斜面上匀速下滑过程中的受力示意图。
9.按要求作图。
(1)一辆汽车运送货物,水平车厢中的货物与车一起沿平直的公路做匀速直线运动,请在图甲中画出该货物的受力示意图。
(2)如图乙所示,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的摩擦力。请以A点为作用点,画出桌面对手摩擦力的示意图。
10.运动员将冰壶推出后,冰壶在水平冰面上水平向右做直线运动,最终停下来,O为其重心。请画出冰壶在冰面运动时受到的力。
11.如图甲,小明星期天在家里拖地时,拖把头沿图中所示方向运动,请在简化图乙中画出:①拖把头受到摩擦力的示意图;②拖把头对地面压力的示意图。
12.如图所示,用一水平推力F将A、B两物块压在竖直墙壁上使其静止,请画出物块B在竖直方向上的受力示意图。
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