【备考2021】中考物理二轮专题复习高频考点剖析 专题一 力学作图问题(考点扫描+考点剖析+问题原卷+问题解析)

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【备考2021】中考物理二轮专题复习高频考点剖析 专题一 力学作图问题(考点扫描+考点剖析+问题原卷+问题解析)

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力学部分
专题一 作图问题
考点扫描☆名师点拨
作图题是历年中考物理试题中的必考题型,一般是根据题目的要求,作出适当的图象、图线,考试分值为一般达4~6分。力学作图题是作图题一个重要题型,主要有以下三种类型:(1)作出物体受力示意图:包括静止、匀速运动或变速运动物体受一个力或几个力的示意图,两个物体叠加在一起运动时的受力示意图等;(2)杠杆的五要素作图;(3)滑轮或滑轮组的组装作图。www.21-cn-jy.com
在解答此类问题时应该注意:(1)作物体受力示意图时,应先确定作图对象,再确定作哪些力,再抓住“力的三要素”规范作图,作用点一般画在重心上;(2)杠杆的五要素作图,先确定支点O;再画好动力和阻力作用线,并确定好动力或阻力的方向,有时要用虚线将力的作用线延长;最后以支点O向力的作用线作垂线段,并标明各要要素的字母。(3)滑轮组的组装:先要根据题意弄清动滑轮承担的重物的绳子段数;然后弄清绳子的起点以及绳子自由端方向。作图题还应注意作图的规范:①用铅笔、直尺作图,力求做到规范、准确; ②分清虚线和实线,保留作图痕迹(辅助线);③根据要求,既不要多画,也不要少画。标明有关的字母。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一 作物体受力的示意图
【典例1】(2020春?郑州月考)如图所示,木块放置在小车上,小车在力F的作用下,与木块一起向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,请画出木块受力的示意图。
【答案】
【解析】小车在力F的作用下,与木块一起向右做匀速直线运动,木块相对于小车没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,故木块不受摩擦力;
木块做匀速直线运动,受竖直向下的重力G、小车对它的支持力F,这两个力是一对平衡力,作用点可以画在木块的重心上,支持力方向竖直向上,重力方向竖直向下,注意两条线段要等长,如图所示:
【解法指导】(1)画力的示意图时,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。(2)画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。
高频考点二 作作用在杠杆上的力或力臂
【典例2】(2020?遵义)如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆OBA的动力臂L和物体M所受重力的示意图。
【答案】.
【解析】(1)从支点向动力作用线引垂线,作出动力臂,用双箭头标出,标上字母L;如图所示:
(2)过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示,即为物体的重力示意图:
【解法指导】(1)支点在O点,根据动力臂为支点到动力作用线的距离,作出动力臂L1;(2)首先找出力的作用点,重力的作用点即重心在物体的几何中心;然后确定力的方向,重力的方向是竖直向下的;最后用一条带箭头的线段表示力的方向。
高频考点三 滑轮(组)的绕绳
【典例3】(2020?凉山州)如图所示,某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起,请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
【答案】见解析
【解析】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由2段绳子承担物重,应从定滑轮开始绕线,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;如图所示:
【解法指导】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数,滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同,绳子股数越多越省力。
考点过关☆专项突破
类型一 作物体受力的示意图
1.(2020?日照)工人利用传送带运送包装好的防疫物资。如图所示,防疫物资M正随水平传送带向右匀速移动,请作出此时物资M的受力示意图。
2.(2020?内江)如图所示,小明同学用一水平推力推静止在水平地面上的木箱,木箱没有动,请你在O点画出木箱所受力的示意图。
3.(2020?上海)在图中,小球受到的重力G为6牛,用力的图示法画出重力G。
4.(2020?大连)如图所示,重锤用细线吊着静止在空中。请画出重锤所受拉力F和重力G的示意图。
5.(2020?广安)如图所示,一物体在水平地面上处于静止状态,请画出它的受力示意图。
6.(2020?黄石)一个质量分布均匀的小球放在光滑的水平地面上,左边与竖直光滑墙壁接触,小球处于静止状态,如图,在图中画出小球受力示意图。
7.(2020?宿迁)图为正在水中上浮的乒乓球,作出乒乓球受到的重力与浮力的示意图。
8.(2020?南通)如图,请画出鸡蛋在水中下沉时的受力示意图。
9.(2020?潍坊)如图所示,物体上系一细线,细线右端固定,物体静止在水中时细线恰好水平,请作出物体受力的示意图。
10.(2020?大庆)如图,一个重为G的木块沿着粗糙竖直墙壁匀速下滑,请画出物块的受力示意图。
11.(2020?青海)用一根细线系着一个小钢球做成一个摆。如图所示,是小钢球摆动过程中某时刻的位置,画出此时小钢球受力的示意图(不计空气阻力)。
12.(2020?贵港)如图所示,物体A放在水平平板车上,随车一起向右做直线运动,请画出车突然加速时物体A所受力的示意图(不计空气阻力)。
13.(2020?仙桃)如图所示,穿着旱冰鞋的小梅同学用手推墙,手离开墙后,小梅开始减速后退。请画出小梅后退过程中受力的示意图。(力的作用点在O点)
14.(2020?云南)如图所示,画出物体静止在斜面上时对斜面压力F的示意图。
15.(2020?安顺)如图所示,物块置于长木板上表面,两者一起沿斜面匀速下滑,物块与木板始终保持相对静止。请在图中画出长木板对物块作用力的示意图。(O点为力的作用点)
16.(2020?南京)如图(a)所示,空缆车随缆绳做匀速直线运动,在图(b)中画出缆车的轿厢(以方框表示)受力示意图(不计空气阻力)。
类型二 作作用在杠杆上的力或力臂
1.(2020?鞍山)如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G、O为杠杆的支点。
(1)请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小动力F1的示意图。
(2)作出阻力F2的示意图及阻力臂L2。
2.(2020?锦州)如图所示为钓鱼竿的简化示意图,其中O为支点,F1为动力。请在图中画出动力臂L1和阻力F2的示意图(钓鱼竿自重忽略不计)。
3.(2020?鄂尔多斯)如图是一种活塞式抽水机的示意图,其中手柄AOB是一个杠杆。请在图中画出手柄被扶起过程中作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
4.(2020?河池)如图所示,杠杆OB可绕O点转动,请作出物体A所受重力的示意图和使杠杆在图示位置平衡的最小力的力臂L。
5.(2020?西宁)如图所示,杠杆可绕固定点O转动,且自重不计,要使杠杆在图示位置平衡,请作出物块所受重力示意图和施加在A点使杠杆平衡的最小力F的示意图。
6.(2020?葫芦岛)如图甲所示是一个核桃破壳器。破壳时,手柄可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意图。请在乙图中画出:
(1)B点受到的阻力F2的力臂l2。
(2)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
7.(2020?徐州)如图所示是蜡烛跷跷板,请画出蜡烛右半段所受重力G的力臂。
8.(2020?甘南州)如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处,画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图,并作出F2的力臂l2。
9.(2020?鄂州)如图所示,甲图是正在使用的核桃夹,上、下两部分都是杠杆,乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图,在B点画出阻力F2的示意图及其力臂12。
10.(2020?铜仁市)如图所示,平衡杠杆AOB,O为支点,请作出物体M所受重力的示意图和动力F的力臂L。
11.(2020?营口)如图甲所示是一种红酒开瓶器,如图乙是其简化的示意图,O是支点,F2是瓶塞作用在B点的阻力,请在图乙中画出阻力臂L2,并画出作用在A点的最小动力F1及动力臂L1。
12.(2020?黄冈)如图是建筑工地上工人用独轮车搬运材料的情景。设O1为独轮车支点,F1为动力。请作出动力臂l1和独轮车所受重力的示意图(O2为重心)。
13.(2020?本溪)图甲中是用来压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆。图乙是其简化示意图。图中O为支点,F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出:阻力臂l2、作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1。
14.(2020?巴中)如图所示,轻质杠杆OMN上挂一重物,为使杠杆在图中位置平衡,请在N端画出最小力的示意图。
15.(2020?广东)如图所示,用一根硬棒通过支点O撬起石头,画出石头所受重力G的示意图,以及力F的力臂L.
类型三 滑轮(组)的绕绳
1.(2020?广西)请在图中画出绳子的绕法,使滑轮组达到最省力的效果。
2.(2020?威海)如图所示,用滑轮组提升物体,已知滑轮质量均为2kg,物体重100N,绳子能承受的最大拉力为50N,请画出绳子的正确绕法,并在绳的末端标出力的方向。(不考虑绳重及摩擦,g取10N/kg)
3.(2020?凉山州)如图所示,某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起,请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
4.(2020春?汕头期末)如图,画出滑轮组的绕线图,使站在地面上的小孩提升重物时所用拉力最小。
5.(2020春?昌图县期末)如图有两个滑轮,请设计一个最省力的滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来.
6.(2020春?镇原县期末)如图所示,画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。
7.(2020春?三水区期末)如图所示,一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起,请画出滑轮组的绕线。
8.(2020秋?鼓楼区期中)依据下列题设条件完成作图。
在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
9.(2020秋?南京期中)如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组,请画出该滑轮组的绕绳方法.
考点过关☆专项突破答案
参考答案与试题解析
类型一 作物体受力的示意图
1.【解答】由于物体和传送带一起匀速运动,相对静止,所以M不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用;如图所示:
2.【解答】根据题意知道,小明同学用一水平推力推静止在水平地面上的木箱时,木箱没有动,说明木箱处于平衡态,受到的是平衡力作用;即木箱水平方向受到推力和静摩擦力,且大小相等,方向相反;竖直方向受到重力和支持力,大小相等,方向相反;木箱所受力的示意图如下
3.【解答】小球受到重力的方向竖直向下,作用点在小球的重心,重力的大小为6N,可选取标度为3N,则所画线段的长度为标度的2倍,如图所示:

4.【解答】重力从重心竖直向下画,标出符号G;拉力从重心竖直向上画,标出符号F.两个力大小相等。如图所示:

5.【解答】过物体重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向画一条带箭头、等长的线段,分别表示重力和支持力,分别用符号G和F表示。如图所示:
6.【解答】
小球放在光滑的水平地面上,小球与墙接触,但不挤压,小球在水平方向上不受力;小球在竖直方向上受重力G、支持力F的作用,重力的方向竖直向下、支持力方向竖直向上,二力的作用点都画在小球的重心(球心),如图所示:
7.【解答】过乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,即为其所受重力和浮力示意图;乒乓球在水中上浮过程中,浮力大于重力,所以表示浮力的线段长度应大于表示重力的线段长度;如下图所示:
8.【解答】由题意可知,鸡蛋在水中下沉,说明鸡蛋的重力大于受到的浮力。两个力的作用点画在鸡蛋的重心上,重力竖直向下,浮力竖直向上,表示重力的线段比浮力的稍长,如图所示。
9.【解答】由题知,物体静止在水中时细线恰好水平,说明物体处于悬浮状态,浮力等于重力,细线对物体没有力的作用,过物体重心分别竖直向上和竖直向下作出浮力和重力,注意长度相等,如图所示:
10.【解答】因木块沿着粗糙竖直墙壁匀速下滑,则木块受力平衡,竖直方向上木块受重力G和摩擦力f的作用,重力的方向竖直向下,摩擦力的方向竖直向上,且二力的大小相等,作用点在重心;
因木块受到摩擦力的作用,则由摩擦力产生的条件可知,外界对木块会施加水平向右的压力F压,且木块受力平衡,所以木块一定还受到墙壁的支持力F的作用,二力是一对平衡力,其大小相等,方向相反,作用点在重心,如图所示:
11.【解答】由题意知,不计空气阻力,小钢球受重力和细线的拉力。重力方向竖直向下,细线的拉力沿细线向上,作用点可都画在钢球的重心上,如图所示:
12.【解答】(1)小车突然加速后,木块相对于平板向左滑动或有向左滑动的趋势,在水平方向上受摩擦力的作用,方向向右,
(2)在竖直方向上,木块受重力G和支持力F的作用,并且这两个力是一对平衡力,如图所示。
13.【解答】小梅用手推墙,手离开墙后,她水平向左做减速运动,故其受到水平向右的摩擦力;还受到竖直向下的重力和地面对她竖直向上的支持力;从重心O分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,用“G”表示重力,用“F”表示支持力,从重心O沿水平向右的方向画一条有向线段,用“f”表示摩擦力,如图所示:
14.【解答】压力的作用点在斜面上,从作用点起,垂直斜面画线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向,如下图所示:
15.【解答】物块置于长木板上表面,两者一起沿斜面匀速下滑,物块与木板始终保持相对静止,此时的木块受力平衡,木块受到竖直向下的重力G、垂直于长木板表面向上的支持力F、平行于长木板表面向上的摩擦力f的作用,则长木板对物块的作用力是摩擦力和支持力,这两个力的作用点在O点,如图所示:
16.【解答】空缆车随缆绳做匀速直线运动,则轿厢也是做匀速直线运动,受力平衡,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,作用点在轿厢的中心,示意图如图:
类型二 作作用在杠杆上的力或力臂
1.【解答】(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,因此OB作为动力臂最长,重物对杠杆的拉力使杠杆沿顺时针转动,则动力F1应使杠杆沿逆时针转动,过B点垂直于OB向上做出最小动力F1的示意图;
(2)由图知,阻力F2的是重物G对杠杆的拉力,作用点在A点,方向竖直向下,据此做出F2的示意图;从O点做F2的作用线的垂线段,垂线段的长即为阻力臂L2.如图所示:
2.【解答】(1)过拉力作用点作竖直向下的拉力即为阻力F2;
(2)过支点O作F1作用线的垂线段即为动力臂L1。
如图所示
3.【解答】
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,动力作用在A点,因此OA作为动力臂L1时最长,此时动力最小;手柄被扶起过程中,动力的方向是向上的,过点A垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图,如图所示:
4.【解答】重力的方向是竖直向下的,从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为物体所受重力的示意图;
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,动力作用在B点,则OB为最长的动力臂,因此连接OB,过B点作垂直于OB向上的力,即为最小动力F的示意图,如图所示:
5.【解答】重力的方向是竖直向下的,从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为物体所受重力的示意图;
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,动力作用在A点,则OA为最长的动力臂,因此连接OA,过A点作垂直于OA向上的力,即为施加在A点最小力F的示意图,如图所示:
6.【解答】
(1)从支点O向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;
(2)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,动力作用在A点,因此OA作为动力臂L1时最长;
图中阻力F2使杠杆逆时针转动,因动力和阻力使杠杆转动的方向相反,所以动力应使杠杆顺时针转动,则动力F1的方向应该向下;过A点作垂直于OA向下的力,即为最小动力F1的示意图,如图所示:
7.【解答】支点为O,则过O作重力作用线的垂线即为重力G的力臂,如图所示:
8.【解答】阻力和阻力臂不变,动力臂越长,动力越长,由图可知,力F1作用在B点时,力臂OB最大,此时力F1最小,过支点作力F2作用线的垂线段,即可做出力臂l2,如图所示;
9.【解答】连接OA两点,OA即为最长动力臂,当动力F1与动力臂垂直时,动力最小,据此可作出最小动力F1;而阻力F2应垂直于核桃的接触面向上,然后过O点作力F2的垂线,即阻力臂l2.作图如下:
10.【解答】
(1)重力的方向总是竖直向下的,过物体M的重心画竖直向下的线段,标出字母G;
(2)支点为O点,从O点向动力F的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂L,如图所示:
11.【解答】
(1)从支点O作阻力F2作用线的垂线,则支点到垂足的距离为阻力臂l2;
(2)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;
在开瓶盖时,动力的方向应该向上,过点A垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图,如图所示:
12.【解答】O1为支点,从支点向F1的作用线做垂线,垂线段的长度即为F1的力臂;O2为重心,重力方向竖直向下,如图所示:
13.【解答】
(1)反向延长F2画出阻力作用线,从支点O作阻力F2作用线的垂线,则支点到垂足的距离为阻力臂l2;
(2)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;在压制饺子皮时,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,如图所示:

14.【解答】
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,动力作用点在N点,当以ON作为动力臂时,动力臂最长,此时动力最小;为使杠杆在图示位置平衡,动力的方向应该垂直于ON向上,如下图所示:
15.【解答】石头重力的作用点在重心,过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示;
过支点O作垂直于动力作用线的垂线段,即为F的力臂L,如下图所示:
类型三 滑轮(组)的绕绳
1.【解答】由图示可知,此滑轮组绕线时,可将绳子固定在定滑轮上,此时承重绳子为2根;还可将绳子固定在动滑轮上,此时承重绳子为3根。要使滑轮组最省力,应将绳子固定在动滑轮上,故作图如下:
2.【解答】
动滑轮的重力:
G动=m动g=2kg×10N/kg=20N,
不考虑绳重及摩擦,若n=2,拉力F=(G+G动)=(100N+20N)=60N;
若n=3,拉力F′=(G+G动)=(100N+20N)=40N;
因为绳子能承受的最大拉力为50N,
所以,承担物重的绳子股数应该是n=3,
从下面动滑轮的上挂钩开始绕起,向上绕过定滑轮,再绕过下面的动滑轮,如图所示:
3.【解答】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由2段绳子承担物重,应从定滑轮开始绕线,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;如图所示:
4.【解答】要使滑轮组最省力,需要承担物重的绳子段数最多,所以要从动滑轮绕起。如图:
5.【解答】只有一个动滑轮,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法,绳子绕法如下图所示:
6.【解答】动滑轮被几根绳子承担,拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一,此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重。
故答案:
7.【解答】要站在地面上用一个滑轮组提升重物则从定滑轮绕线。如图所示:
8.【解答】只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:

9.【解答】图中,上面两个滑轮为定滑轮,下面一个滑轮为动滑轮;
观察图示可知绳子要系在动滑轮上面的挂钩上,然后依次绕过左边的定滑轮、动滑轮和右边的定滑轮,则滑轮组的连接如下图所示:
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