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中考冲刺:力学作图专题(提高)
责编:武霞
【中考展望】
1、中考要求
一般指根据题目的要求,完成相应的作图。它可以反映学生对某个物理概念和物理规律的理解和掌握程
度,在中考试卷中所占分值约4 分到9 分。(各地要求略有不同)作图题一般分为两大类:基本作图题和设
计作图题。基本作图题考察基本作图方法和基本作图能力,设计作图题考察建模能力,设计能力、创新能
力和作图技巧。
2、中考动向
中考作图题主要在光学、力学、电学和电磁学部分。
力学作图题一般包括力的示意图,杠杆力臂的作图和滑轮组的绕法,它往往注重考查从具体事例中抽象
出物理模型的能力。
【方法点拨】
1、力学作图主要包括:
(1)画物体受力的示意图,常见的有画重力、压力等。
(2)杠杆平衡时画力或力臂。
(3)组装滑轮组 ,绳子的绕法。
2、解题技巧:
(1) 作力的示意图要抓住“力的三要素” 规范的作图,先确定是哪个物体所受力,再看要求是画物体受
到的某个力还是受几个力就画几个力,力的作用点必须画在受力物体上。
(2) 杠杆作图三部曲:① 描出支点;② 用虚线画力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线标上垂直符
号。注意力臂一定要过支点,杠杆所受的力的作用点一定在杠杆上。
(3)滑轮组作图的关键:①先确定动滑轮承担重物的绳子段数;②绳子起点(奇动偶定)奇数段时起点在动
滑轮上,偶数段时绳子起点在定滑轮上。
【典型例题】
类型一、力的示意图
1、
(2016•历城区一模)小华同学把重0.5N 的汤匙放在手指上,使其在手指上如图所示位置平衡。请
在图中画出汤匙所受重力的示意图。
【思路点拨】由图示和杠杆原理可知,汤匙静止时,支撑汤匙的点即为重心,然后过重心表示出重力的方向。
【答案与解析】图中所示汤匙静止时,手指尖与汤匙接触的位置即为重心,过重心作竖直向下的重力。如图
所示。
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【总结升华】会根据杠杆平衡的原理确定不规则物体的重心,并会用力的示意图表示力的三要素。
举一反三:
【变式】关于物体所受重力的方向,下列表示正确的是 ( )
【答案】C
类型二、力的平衡
2、一根绳子系着一个泡沫小球,悬挂在一个带电体A 右边,小球静止时与带电体A 等高且不接触。
请画出小球受力示意图。
【思路点拨】首先判断小球受几个力,然后判断出这几个力的大小、方向、作用点,三个力要在同一作用点,
绳子拉力方向沿绳子方向,带电体对它的引力水平向左,重力竖直向下,最后用带箭头的线段表示出这几
个力。
【答案】
【解析】由题意可知小球静止,处于平衡状态,它受到三个力,分别是:带电体A 对它的吸引力、自身的重
力、绳子对它的拉力。作用点都在小球的球心。
【总结升华】画力的示意图,就是用一条带箭头线段表示出力的三要素,所以要先正确分析力的大小、方向
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和作用点,再根据力的示意图的要求作出力的示意图,要注意在线段末端标出字母符号。
举一反三
【变式】
(高清课堂《中考冲刺—力、电作图专题》例1)如图所示,图甲是某人沿斜坡滑雪的示意图,请在图
乙中画出该人所受重力G、弹力N 和阻力f 的示意图。
【答案】 如图所示
类型三、杠杆平衡中的力和力臂
3、画出图中力F 的力臂,并用字母L 表示。
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【思路点拨】力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离。
【答案】
【解析】作杠杆的力臂的方法是:
(1)反向延长各力(或正向延长)。
(2)过支点作延长线的垂线。
(3)标上直角符号和大括号,并标上表示该力臂的字母。
【总结升华】力臂的作图是初中物理基本题型,应该掌握好。
举一反三:
【变式】(2015•广州模拟)如右图是开启汽水瓶盖的起子的一种使用方法,可将此起子看成一个杠杆,则
关于此杠杆支点、动力、阻力的画法,其中正确的是( )
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【答案】C
4、现将一石磙推上台阶,请你在图上画出最小力的示意图。
【思路点拨】由杠杆的平衡条件可知:当阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,则动力越小;因此解答此题,只
需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可。
【答案与解析】由杠杆的平衡条件可知,在阻力乘阻力臂不变时,动力臂越长所用的动力越小;
如图,支点为O′,过支点O′做直径O′A,过A 做O′A 的垂线,可得动力的作用线,按这个方向用力,动力臂
最长,最省力,如图所示。
【总结升华】在处理此类杠杆中最小力的问题时,可按以下步骤进行:
①确定支点和动力作用点,支点和力的作用点的连线充当力臂时力就最小;②过动力作用点做出与动力
臂垂直的直线,即动力作用线。
类型四、滑轮组绳子的绕法
5.在图中画出使用该滑轮组提升重物最省力的绳子绕法。
【思路点拨】本题为一个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组。关于滑轮组的绕线规律是:“奇动偶定”,
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“奇动”表示如果绳子的段数是奇数,则绳的固定端在动滑轮上,绳子的段数是指吊着动滑轮并承担力
(以重力和阻力为主)的绳子的段数。注意一个滑轮不能重复绕线。
【答案与解析】
本题绳的固定端如果在动滑轮上,如图甲所示,则有一个动滑轮没有用上,承担物重的绳子的段数
为奇数,但不是最省力的方法,所以本题绳子绕法如图乙所示,承担物重的绳子的段数为4,是偶数。
【总结升华】如果题中要求站在地面上去操作,表明在绳子的自由端所用拉力方向是向下的,那么一定一
动两个滑轮就可以了,而且定滑轮的作用就是改变力的方向。画滑轮组的绕线首先应判断绳子自由端是
向上拉还是向下拉,从而可以判断出绳子固定端是固定在动滑轮上还是在定滑轮上,然后从绳子的固定
端绕起,按“从内向外”的顺序绕完。
举一反三
【变式】
(高清课堂《中考冲刺—力、电作图专题》例7)小明学完“滑轮组”的知识后,用如图所示的滑轮
组成滑轮组,并将这个滑轮组固定在高处的支架上,他站在低处使用这个滑轮组成功的将一个重物吊到
高处。现请你在图中画出小明使用该滑轮组时最省力的绕法。
【答案】
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