中考冲刺：力学作图专题（基础）知识讲解

中考冲刺：力学作图专题（基础）

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、如图所示，足球被放定在禁区罚球点上。请画出足球所受力的示意图。

【思路点拨】重力的作用点是重心即对角线的交点，方向竖直向下。

【答案与解析】足球受到重力和支持力，由于处于静止状态，所以受到的力是平衡力，也就是说重力和支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，按力的示意图的画法画出重力和支持力的示意图，如下图：

【总结升华】画力的示意图注意力的大小和方向，本题中重力和支持力是一对平衡力，因此线段的长短要注意；当一个物体上画多个力的示意图时，为了美观，把作用点都统一画在物体的重心上。

举一反三：

【变式】足球运动员把足球踢出，若不计空气阻力，下图中的四幅图是表示足球在空中飞行时的受力情况，其中正确的是  （　　）

A、         B、      C、        D、

【答案】A

类型二、力的平衡

2、（•西区一模）如图所示，工件随传输带同时向上匀速运动，请在图中画出工件受到的重力和支持力的示意图。

【思路点拨】首先判断物体受几个力，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。

【答案】如图所示

【解析】工件随传输带同时向上匀速运动，工件相对于传输带有向下运动的趋势，所以工件要受到传输带对它的静摩擦力。该摩擦力的方向与它相对于传输带的运动趋势相反，即沿传输带斜向上。工件还受竖直向下的重力作用，同时也受到传输带对其向上的支持力，方向与传输带垂直，最后用带箭头的线段表示出这几个力。

【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】 

类型三、杠杆平衡中的力和力臂

3、（•黔东南州模拟）如图所示，是一人用手托起一金属球的情景，人的手臂相当于一个杠杆。请标出支点O和画出力F的力臂L。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【思路点拨】支点是杠杆绕着转动的固定点，用O表示，力臂是支点到力的作用线的距离。

【答案】如图所示
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【解析】人的手臂相当于一个杠杆，托起物体时，绕着肘部转动，故图中的O点为支点。从O点到力F作用线的距离LF就是力臂。如图所示。

【总结升华】本题考查了杠杆的认识和力臂的画法。画力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。

举一反三：

【变式】如图所示，杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1是力F1的力臂，在图中画出力F1。
　　　　　　　　　　　　　　　　

【答案】
　　　　　　　　　　　　　　　
 

4、在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置。试画出这个力的示意图和力臂。

【思路点拨】由杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值时，当力臂最大时，即力是最小的。

【答案与解析】

力臂为OC时，力臂最大，力最小。

【总结升华】本题考查了最小力和力臂的画法．力臂与力的作用线是垂直关系。

类型四、滑轮组绳子的绕法

5、小明家住二楼，正装修房子，小明站在地面上，用如图所示的器材，请帮他设计一较省力的方法，把材料送到二楼窗口去。

【思路点拨】本题为一个定滑轮、一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”，“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】人在地面上向下用力，且是一个定滑轮和一个动滑轮，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上。所以该图为

【总结升华】本题考查了滑轮组的组装，组装滑轮组要按照“奇动偶定”的原则。

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】