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专题 13 力学作图专题（解析版）
重难点1 画物体所受力的示意图
重难点2 画指定力的示意图
重难点3 杠杆作图
重难点4 滑轮组组装作图
重难点1 画物体所受力的示意图
【重难点分析】
1、作出物体受力的示意图
（1）需要把物体受到的所有力都画出来。
（2）物体受到的力通常有重力、压力、拉力、支持力、浮力、牵引力、摩擦力等。
2、作受力分析示意图
（1）定作用点：在受力物体上面出作用点，压力作用点在接触面中心去，其他力的作用点
都可以画在物体重心上。如果物体同时受到几个力作用时，就将重心作为这几个力的作用
点。
（2）定方向：以作用点为起点，沿力的方向画线段。常见力的方向描述，如重力方向竖直
向下，摩擦力方向与物体相对运动或相对趋势方向相反，浮力方向竖直向上，压力、支持
力方向与受力面垂直指向受力物体，拉力方向沿着绳子收缩的方向等。
（3）定长度（即力的大小）：尽管长度不能准确的反映力的大小，但在同一图中，如果物
体受到几个力的作用时，线段的长短要大致表示力的大小，力越大，线段应画得越长。一
对平衡力线段长度相同。
（4）标箭头：在线段的末端标上箭头表示力的方向。
G f
（5）标符号：力一般用字母“F”表示，重力用符号“ ”表示。摩擦力一般用“ ”表淘宝：学思创想
示。
（6）标数值和单位：若有力的大小，还应该在箭头旁边标上力的数值和单位。
【重难点训练】
1．（2024•巧家县校级模拟）如图所示，木材加工厂正在运送木材，木材随传送带一起向
右匀速直线运动，请画出木材所受支持力的示意图。
【答案】
【解答】解：由于物体和传送带一起匀速运动，相对静止，所以不受摩擦力的作用，只
受重力和支持力的作用，并且这两个力是一对平衡力，大小相等，然后从木块重心沿竖
直向上的方向表示出支持力，如图所示：
2．（2024•南乐县一模）图甲是游乐场里常见的旋转飞椅，请在图乙中画出此时飞椅受到
的重力和绳子对飞椅的拉力的示意图（O为重心）。
【答案】
【解答】解：飞椅受竖直向下的重力、沿绳子向上的拉力，作用点都在重心 O，如图所淘宝：学思创想
示：
3．（2024•莱芜区模拟）如图所示，一重为2N小球静止在水面上，请作出小球所受浮力
的示意图。
【答案】见解答图。
【解答】解：小球静止在水面上，处于漂浮状态，则小球受到的浮力等于重力，即 F浮
＝G＝2N，从重心作竖直向上的浮力，如图所示：
4．（2024•青岛模拟）如图所示，物体静止在斜面上，画出物体所受摩擦力和物体对斜面
压力的示意图．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
物体静止于某一斜面上，所受摩擦力的方向沿斜面向上，过物体的重心作沿斜面向上的
力，即摩擦力f；
物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处，过此点作垂直于斜面向下的
力，即为压力F，如下图：淘宝：学思创想
5．（2024•永州一模）投掷实心球是我市初中体育测试项目之一。如图所示，请画出实心
球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，从实心球的重心（球心）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：
6．（2024•孝感一模）如图是工艺品平衡鸟，将平衡鸟的喙尖放在任何支持面上，它都能
保持水平平衡。请大致确定图中平衡鸟的重心O，并画出平衡鸟所受重力G的示意图。
【答案】见解答图
【解答】解：静止在支架上的平衡鸟处于平衡状态，其重心在平衡鸟、手的接触点，从淘宝：学思创想
重心沿竖直向下的方向画一条有向线段，用G表示，如图所示：
7．（2024•陕西模拟）2023年12月29日，陕西历史博物馆秦汉馆试开放。如图为其中展
出的一件文物——金怪兽，O为重心，请作出其所受重力的示意图。
【答案】见解答图
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从重心O开始，画一条带箭头的竖直向下的有
向线段，用G表示，如图所示：
8．（2024•凤凰县模拟）如图所示，图甲是某运动员在2022年北京冬奥会上沿赛道向上滑
行的情景。请你在示意图乙中以O点为力的作用点，画出她受到的重力G人 。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从运动员重心画竖直向下的有向线段，用 G人
表示，如图所示：
重难点2 画指定力的示意图
【重难点分析】
1、只要把题目中物体受到的指定的力都画出来就可以了。
2、指定需要画的力通常有重力、压力、拉力、支持力、浮力、牵引力、摩擦力等。
※特别注意：重力方向竖直向下，摩擦力方向与物体相对运动或相对趋势方向相反，浮力
方向竖直向上，压力、支持力方向与受力面垂直指向受力物体，拉力方向沿着绳子收缩的
方向。
【重难点训练】
9．（2024•太和县一模）如图甲所示，小明将旅行包B平放在行李箱A上，水平推着行李
箱一起向右做匀速直线运动。将旅行包B看成一个有质量的点，请在图乙中画出运动过
程中B的受力示意图。淘宝：学思创想
【答案】 。
【解答】解：旅行包B随拉杆箱A一起在水平面是做匀速直线运动，此时包B只受竖直
向下的重力和竖直向上的支持力，并且二力大小相等，故B的受力示意图如下：
。
10．（2024•梁园区校级一模）如图所示，是一款儿童益智玩具“平衡老鹰”，可以让孩子
提前得到探索物理知识的启蒙，给它一个支点，它就能保持平衡，能自由在底座上摇摆、
旋转而不掉下来；请画出它静止时的受力示意图。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：平衡老鹰之所以能自由在支架上摇摆、旋转而不掉下来，这是因为“鸟”
的重心恰好在支点处，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如图所示：
11．（2024•襄州区模拟）如图所示，一个气象探空气球正吊着探测设备沿如图所示方向缓
慢匀速升空，请作出探测设备受力的示意图。（忽略空气阻力）
【答案】见解答图。
【解答】解：一个气象探空气球正吊着探测设备沿如图所示方向缓慢匀速升空，匀速直
线运动的探测设备受重力和拉力作用，根据重力方向竖直向下、拉力方向竖直向上以及
规则物体的重心在物体的几何中心，过重心表示出重力和拉力的方向，如图所示：
故答案为：见解答图。
12．（2024•长汀县一模）如图所示，在图中，小球从水平桌面上快速运动到桌边后滚下，淘宝：学思创想
画出小球在A位置时受力的示意图（不计空气阻力）。
【答案】
【解答】解：小球在A位置时，已经离开了桌面，不再受到桌面对它的支持力，不计空
气阻力，这时小球只受到重力作用，小球在A位置时受力的示意图，如下所示：
13．（2024•玄武区校级模拟）如图所示，小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于
静止状态，请在图中画出小球的受力示意图。
【答案】见解答
【解答】解：因为是光滑的斜面，且绳子处于竖直状态（球与斜面虽然接触但不发生挤
压），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，如图所示：淘宝：学思创想
14．（2024•龙凤区一模）米袋刚放上输送带的瞬间，米袋受力情况。
【答案】
【解答】解：米袋刚放上输送带的瞬间，米袋相对于传送带向左滑动，所以传送带对米
袋有水平向右的滑动摩擦力，
竖直方向上，米袋受重力和支持力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，作图时
要注意两条线段长度要相等。如图所示：
15．（2024•华龙区校级模拟）近段时间，哈尔滨燃起了东北人的好客热情，其中，来自广
西南宁的11个萌娃勇闯哈尔滨，更是牵动百万网友，并送外号“砂糖橘”。图甲，孩
子们站在冰雪大世界中。请在图乙中画出其中一个小“砂糖橘”在竖直方向上的受力示
意图。（A点表示重心）
【答案】
【解答】解：砂糖橘在竖直方向上受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F作用，二
力是一对平衡力，大小相等；从砂糖橘的重心 A，分别沿重力与支持力的方向画一条带
箭头的线段，线段长度相等，在箭头附近标上符号G、F，如图所示：淘宝：学思创想
16．（2024•遂平县一模）如图所示，小球正在光滑的水平面上向右滑动并压缩弹簧，请以
O点为作用点画出小球此时的受力示意图。
【答案】见解答图。
【解答】解：小球向右滑动并压缩弹簧时，在光滑水平方向上，受向左的弹力；竖直方
向上受重力和支持力；
从小球重心开始，沿水平方向作向左的弹力F，沿竖直方向作竖直向下的重力和竖直向
上的支持力；如图所示：
故答案为：见解答图。
重难点3 杠杆作图
【重难点分析】
1、杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上，力臂和力的作用线必须垂直。
※特别注意：不能把支点到力的作用点的距离当做力臂！！！
2、力臂的画法一般分如下几步
O
（1）确定杠杆主体结构，找到支点 。
（2）分清杠杆受到的阻力和动力（容易错画为杠杆对其他物体的力），画好动力作用线和
阻力作用线。淘宝：学思创想
（3）从支点向力的作用线引垂线（用虚线表示），画出垂足；支点到垂足的距离就是力臂，
l l
用大括号标注出来，并用 1表示动力臂， 2表示阻力臂。
※力臂的画法简记为：一找点，二画线，三作垂线段，四标符号！！
3、最小动力作图
此类问题中，一般情况下，“阻力×阻力臂”为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最
大。
（1）最长动力臂的画法：若动力作用点已经给出，那么支点到动力作用点的连线作动力臂
就是最长的力臂；若动力作用点没有给出，则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点，
二者的连线就是动力臂。
（2）作最小动力的方法：①找出最大动力臂后过动力作用点作动力臂的垂线；②根据杠杆
平衡的实际情况确定动力的方向，最后标上箭头和字母F或F。
1
【重难点训练】
17．（2024•碑林区校级二模）如图1所示，这是一台金属切割机，小王师傅用该机器切割
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2中画出杠杆
静 止 在 此 位 置 时 ， 作 用 在 A 点 的 阻 力 F 的 力 臂 l 。
【答案】见解答图。
【解答】解：从支点O向阻力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l，如图
所示：淘宝：学思创想
18．（2024•项城市校级模拟）如图是郊县人常用的压饸饹面工具——饸饹床子。其可以看
作一个杠杆，O为支点。请画出在制作饸饹时所施加的最小力。
【答案】
【解答】解：根据图示可知，O为支点，当OA为动力臂时，动力臂是最大的，在阻值
和阻力臂不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的；过 A点做出
垂直于OA斜向下的最小动力，如下所示：淘宝：学思创想
19．（2024•西华县一模）如图所示是仰卧起坐时的情景，人体可看成杠杆模型，O为支点，
肌肉的拉力F为动力，请画出动力臂和阻力臂。
【答案】见解答图
【解答】解：过支点O作动力F的作用线的垂线，垂线段为动力臂L ；过支点O作阻
1
力G的作用线的垂线，垂线段为阻力臂L ，如图所示：
2
20．（2024•乌鲁木齐一模）如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F 表示手对钓
1
鱼竿的作用力，请在图中画出力F 的力臂l 和阻力F 。
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【答案】
【解答】解：已知支点O，从支点向F 的作用线作垂线，垂线段的长度即为F 的力臂
1 1
L ；阻力是鱼线对杠杆的拉力，如图所示：
1
21．（2024•平舆县一模）周末，小明路过一超市门口，见到一位老奶奶吃力的推着购物车
过门坎（如图所示）小明立刻过去帮忙，请你画出购物车前轮越过门坎时，作用在B点
的最小力F的示意图。他又看到一个物体A静止在斜面上，如图所示。作出物体A所受
重力G的示意图。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：
（1）购物车前轮越过门坎，此时后轮处为支点，当支点到 B点的距离为动力臂时，动
力臂是最大的，阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件 F L ＝F L 可知，此时的动力
1 1 2 2
是最小的，过B点作出斜向下的垂直于动力臂的最小动力F，如图所示：
（2）物体A所受重力G的方向是竖直向下的，重力的作用点在物体的重心上，如图所
示：
22．（2024•和平区模拟）如图，轻质支架OAB固定在墙上，支架上放有一个花盆，此时
可将OAB看成一个杠杆。请画出作用在杠杆B端使杠杆在图示位置平衡时的最小动力
F ，同时画出杠杆受到的阻力。
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【答案】
【解答】解：由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长、动力越小、
越省力，所以要使作用在A端的力最小，则动力臂最大，当OB为力臂时，动力臂L最
长，要使杠杆平衡，动力方向应该向向上，从B点垂直OB向斜向上带箭头的线段，可
得最小动力的示意图；杠杆受到的阻力为花盆对杠杆竖直向下的压力，如图所示：
23．（2024•雁塔区校级模拟）图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱
盖重）．关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图，O是支点，F 是液压杆作用
2
在A点的阻力。请在图乙中画出在B点关上后备盖的最小动力F 及其力臂L 。
1 1
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由杠杆平衡条件F L ＝F L 可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力
1 1 2 2
臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OB作为动力臂L 最长；关上后备盖时，动
1
力的方向应该向下，过点B垂直于OB向下作出最小动力F 的示意图，如下图所示：
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24．（2024•东莞市校级一模）桔爆是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种
应用，如图甲所示。图乙是桔木的简化示意图，请在图乙中作出动力F 的力臂l 。
1 1
【答案】见解析。
【解答】解：O为支点，过点O过动力作用线的垂线段即为动力臂，作图如下：
重难点4 滑轮组组装作图
【重难点分析】
1、滑轮组作图中，有两点要求
（1）滑轮组是用一根绳子绕成。
（2）所提供的滑轮要全部用完。
（3）结合上述两个特点，可总结出如下的绕绳方法
一看：看一下所提供的滑轮中，定滑轮和动滑轮的个数是否相等，如不相等，则绳子的固
定端一定连在个数少的滑轮的框架上。
二读：如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等，就要读一下题目的要求，看其中有无最省
力”或“改变力的方向”的要求.如要求“最省力”，则绳子的固定端一定连在动滑轮的框
架上；如要求“改变力的方向”，则绳子的自由端一定从定滑轮绕出，固定端也一定连在淘宝：学思创想
定滑轮的框架上.我们将其简化为“省动变定”。
三算：如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等，通过阅读题目要求，也没有“最省力”或
“改变力的方向”的要求，就要计算了.通过计算算出需要的绳子的段数，然后根据段数的
奇偶性确定.如是奇数，则绳子的固定端一定连在动滑轮的框架上;如是偶数，则绳子的定
端一定连在定滑轮的框架上.我们将其简化为“奇动偶定”，同样可以采用谐音记忆法，记
为：“机”动”或“激'动。
【重难点训练】
25．（2024•碑林区校级二模）小林站在某一平台上，想用如图所示的滑轮将重物A拉起，
请画出最省力的绕线方式。
【答案】
【解答】解：根据题意，滑轮组由3段绳子承担物重最省力，需要从动滑轮上挂钩绕起。
如图所示：
26．（2023•射阳县一模）在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。淘宝：学思创想
【答案】见试题解答内容
【解答】解：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。
故答案为：
27．（2023•宾阳县模拟）站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮
组绳子的绕法。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：由题意知，站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，则绳子的拉力方
向应向下，所以绳子应从动滑轮的挂钩上开始绕起，如图所示：
28．（2023•咸宁模拟）某人利用滑轮组向下拉绳提起物体，请在图中画出绳子绕法。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由题意知，站在地面上的人用滑轮组向下拉绳提起物体，所以绳子自由端
的拉力方向应向下，然后“倒着”把线绕回去，绳子应系在定滑轮的固定挂钩上，如图
所示：淘宝：学思创想
29．（2023•高港区二模）如图所示，某工人站在地面上用一根绳子通过由三个滑轮构成的
滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。
【答案】
【解答】解：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，
依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如图所示：
30．（2023•清城区模拟）如图所示，利用滑轮组拉着重物体A沿水平方向做匀速直线运淘宝：学思创想
动。请在图中画出滑轮组最省力的绕线情况，并画出A对地面压力的示意图。
【答案】
【解答】解：水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮接触绳子的段数最多，
绳子由动滑轮为连接起点反向绕成；A对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向
沿接触面垂直向下；如图所示：
31．（2023•兴化市模拟）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。
【答案】淘宝：学思创想
【解答】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，则绳子首先
系在动滑轮的上挂钩上，然后依次绕过定滑轮、动滑轮，最终由3根绳子承担物重，如
右图所示：
32．（2023•碑林区校级四模）一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面
提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮组最省力的
绕绳方法。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：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，
依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，如图所示：
