題型三力學(xué)作圖力學(xué)作圖主要包括力的示意圖、力臂的畫(huà)法以及滑輪組的繞線方法。畫(huà)力的示意圖要注意三個(gè)要點(diǎn):(1)力的作用點(diǎn)的位置;(2)力的方向;(3)力的大小以及物理量的符號(hào)。畫(huà)力臂要注意三點(diǎn):(1)支點(diǎn)的位置;(2)畫(huà)力的作用線;(3)標(biāo)出力臂L。做滑輪組繞線的作圖題時(shí)要注意兩點(diǎn):(1)繩子的股數(shù)n;(2)拉力的方向。一、各種力的作圖例1(2016湖南衡陽(yáng)中考,23,3分)如圖,一條長(zhǎng)繩的一端固定在天花板上,另一端系一個(gè)小球做成一個(gè)擺。當(dāng)球擺到圖中所在位置時(shí),畫(huà)出小球所受重力和繩對(duì)小球拉力的示意圖。答案 如圖所示: 解析 重力的方向總是豎直向下的,過(guò)球心作豎直向下的重力。繩子的拉力屬于彈力,其方向沿繩子斜向上。方法歸納畫(huà)力的示意圖的一般步驟:一畫(huà)簡(jiǎn)圖,二定點(diǎn),三畫(huà)線,四畫(huà)尖,五把力的符號(hào)標(biāo)尖邊。按照這個(gè)作圖步驟,很容易能夠畫(huà)出指定力的示意圖。二、杠桿力臂的作圖例2(2016貴州遵義中考,31(2)手機(jī)自拍已成一種時(shí)尚。如圖是使用自拍桿輔助手機(jī)進(jìn)行自拍時(shí)的示意圖,將自拍桿看作一個(gè)杠桿,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出力F1和F2的力臂l1和l2。答案 如圖所示: 解析 從支點(diǎn)O分別向F1和F2作垂線,垂線段的長(zhǎng)度分別是兩個(gè)力的力臂。方法歸納力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,不是到作用點(diǎn)的距離。三、滑輪組繞法作圖例3(2016內(nèi)蒙古呼和浩特中考,13)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出重物上升,最省力的繞線方法。答案 如圖所示: 解析 從動(dòng)滑輪的掛鉤開(kāi)始依次繞繩子,最后有三段繩子承擔(dān)物重,這就是最省力的繞法。方法歸納如果動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為n,可承受繩子股數(shù)最多為2n+1,所以一個(gè)動(dòng)滑輪,最多可以有3段繩子。按繩子的起點(diǎn),連接動(dòng)滑輪的繩數(shù)有“偶定奇動(dòng)”,可以此來(lái)繞繩子。1.(2016內(nèi)蒙古通遼中考,17,2分)如圖所示是小明使用一桿秤稱物體質(zhì)量的情境。請(qǐng)畫(huà)出秤砣繩對(duì)秤桿拉力F1的力臂L1和秤鉤對(duì)秤桿的拉力F2的示意圖。解析 (1)秤鉤對(duì)秤桿的拉力F2的作用點(diǎn)在秤桿上,方向豎直向下,過(guò)拉力作用點(diǎn)作豎直向下的力F2;(2)反向延長(zhǎng)秤砣繩對(duì)秤桿拉力F1得到動(dòng)力作用線,然后過(guò)支點(diǎn)O作F1作用線的垂線段,即動(dòng)力臂L1。2.(2016遼寧大連中考,24)如圖所示,用杠桿將物體A吊起,O點(diǎn)是支點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出拉力F1的力臂L1和物體A所受的重力G的示意圖。解析 重物的重心在物體的幾何重心,重力的方向是豎直向下的,從作用點(diǎn)起沿豎直向下的方向,畫(huà)一條帶箭頭的線段。O點(diǎn)是杠桿的支點(diǎn),從支點(diǎn)向拉力F1作用線作垂線,即是力臂L1。3.(2016貴州畢節(jié)中考,15)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出正在水中下沉的物塊(物塊未接觸容器底)所受力的示意圖。解析 物體A受到重力和浮力作用,作用點(diǎn)都在物體重心,重力從重心豎直向下畫(huà),標(biāo)出符號(hào)G,浮力從重心豎直向上畫(huà),標(biāo)出符號(hào)F,注意物體下沉,重力大于浮力,重力的長(zhǎng)度大。4.(2016廣西柳州中考,21)如圖所示,箱子靜止在水平地面上,畫(huà)出它受到的重力和支持力的示意圖。解析 重力從重心豎直向下畫(huà),標(biāo)出符號(hào)G,支持力從重心豎直向上畫(huà),標(biāo)出符號(hào)F支,注意兩個(gè)力大小相等,所畫(huà)的長(zhǎng)度要相等。5.(2016內(nèi)蒙古赤峰中考,15)把一個(gè)鐵鎖用繩子懸掛起米,將鐵鎖拉到如圖所示位置處。畫(huà)出此時(shí)鐵鎖受到的重力示意圖及重力對(duì)O點(diǎn)的力臂。解析 鐵鎖受到的重力方向豎直向下,從鐵鎖的重心,豎直向下作出重力的示意圖;從支點(diǎn)O向重力的作用線作垂線段,即可以作出重力的力臂。6.(2015貴州銅仁中考,36)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出滑輪組最省力的繞法。解析 圖中有兩個(gè)動(dòng)滑輪,最多繩子可承擔(dān)的繩子的股數(shù)為2n+1,所以為5股,繩子的起始端為動(dòng)滑輪。7.(2015四川眉山中考,9)如圖所示,在A處或B處的虛框內(nèi)添加一個(gè)滑輪,利用三個(gè)滑輪組成滑輪組,要求使用時(shí)最省力。添加滑輪并完成滑輪組繞法。解析 要想添加一個(gè)滑輪使拉力最小,只能添加動(dòng)滑輪。由于定滑輪就一只,所以繞繩最多為4股。8.(2016江蘇宿遷中考,18)如圖,一木塊A沿斜面勻速下滑,請(qǐng)作出木塊受到的重力和斜面對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力的示意圖。解析 物體所受重力豎直向下,滑動(dòng)摩擦力平行于斜面向上。重力與滑動(dòng)摩擦力的示意圖如答圖所示。