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中考物理专题突破2运动力学作图

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专题突破05 运动力学作图

一、受力分析一般步骤

1. 确定研究对象:只分析被研究物体所受的力. 2. 查力(按顺序分析物体受到的力)

(1)先重力:地面上的物体都要受到重力,重力的方向竖直向下,重力的施力物体是地球.物体往往是在重力及其他主动力的作用下才产生了弹力和摩擦力.

(2)再弹力(拉力、压力、支持力):在研究对象与其他物体的接触面上,如果有弹性形变(挤压或拉伸),则该点或面上有弹力,反之则没有.弹力的方向总是跟接触面垂直,指向受力物体.

(3)最后摩擦力:分析摩擦力,先看接触面是否光滑,“光滑”表示摩擦力为零;其次看是否有弹力,不光滑、有弹力的接触面上才可能有摩擦力,摩擦力方向跟物体的相对运动或相对运动趋势方向相反.

3. 分析物体的状态:平衡状态(物体在各个方向上受力平衡);非平衡状态(需注意各个力的大小关系).

4. 检查:每分析一个力,都应该找出相应的施力物体.根据研究对象的运动状态和平衡力的知识来检验此受力分析是否正确.(按照图示原则检查)

二、常见的受力分析模型

模型一 水平面上静止或匀速运动的物体(竖直方向上受重力和弹力平衡,水平方向上不受力或受平衡力)

【例1】如图所示,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,请分析并完成下列问题.

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模型二 竖直方向静止或匀速运动的物体(竖直方向受重力和摩擦力平衡,水平方向不受力或受力平衡)

【例2】如图所示,用力压木块静止在墙面,请分析并完成下列问题. (1)木块静止时受到4个力的作用,分别是___________________________;

(2)在水平方向上_______和________是一对平衡力;在竖直方向上________和_______是一对平衡力;

(3)画出木块的受力示意图.

模型三 斜面上静止或匀速运动的物体(竖直方向上受重力,沿斜面方向受摩擦力,与斜面垂直方向受弹力等其他力.若斜面是光滑的,则一定没有摩擦力) 【例3】如图所示,物体静止在斜面上,请分析并完成下列问题.

(1)静止在斜面上的物体受到_____、_______和_______作用处于平衡状态; (2)画出物体静止在斜面上的受力分析示意图.

模型四 细线悬挂静止或运动的物体

【例4】如图所示的小球处于静止状态,请分析并完成下列问题.

(1)小球共受____个力,分别是绳的______、______和墙的支持力;这几个力的作用点集中在球的______上.

(2)请画出小球受力的示意图.

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模型五 叠放类物体

【例5】如图所示,物体A放在B上,在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请对其分析并完成下列问题.

(1)物体A和B以相同的速度一起沿水平方向向右做匀速直线运动,则物体A受到的摩擦力f=____;物体A受到的______和________是一对平衡力. (2)分别画出物体A和B的受力示意图.

题型一 指定力作图

1.如图甲,画出图中的小球所受的浮力F浮和斜面受容器的压力F的示意图。

2.在图中画出小车受到的重力G和绳拉力F的示意图。

3.按题目要求作图:

如图所示,放在斜面上的物块受到4N的沿斜面向上的拉力和8N的重力作用,请用力的示意图表示出这两个力。

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4.请按要求作图:图:小球悬挂在弹簧下端处于静止,请画出弹簧对小球拉力的示意图.

5.在图中,请作出木块受到的重力G和支持力F的示意图。

6.请在图中画出处于加速竖直上升阶段的火箭受到的重力和推力的示意图。

题型二 根据运动状态作图

7.如图所示的装置在O点用细绳悬挂个小球A,整个装置处于静止状态,请画出小球A所受力的示意图。

8.如图所示,固定在地面上的光滑斜面顶端固定乙弹簧,一重为10N的实心小球向右滚动,冲上斜面并压缩弹簧。请在图中画出小球此时所受力的示意图。

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9.将小球放置在弹簧上方一定高度,松手小球向下运动,接触弹簧后,小球将弹簧向下压缩,如图所示,小球下落至最低点(不计空气阻力),请画出此时小球的受力示意图。

10.如图所示,物体静止在传送带上随传送带一起水平向右运动,请画出传送带加速运动时传送带受到木块的力的示意图。(不计空气阻力)

11.如图所示,B物体在拉力F的作用下水平向右做匀速直线运动,A物体叠放在B上且与B保持相对静止。请作出当拉力F减小时,A物体的受力示意图。

12.木块放置在水平长木板上,右端通过细绳固定在竖直墙壁上,如图所示。现用水平力向左拉动木板,画出此过程中木块在水平方向上所受力的示意图。

13.如图所示,一小球用细线悬挂在水平天花板上,细线恰好与水平天花板垂直,小球下端与光滑斜面接触,请画出小球的受力示意图。(O为小球重心)

14.如图所示,将长方体木块由一段非弹性轻质细线与薄壁容器底部相连,倒入水并使木块部分浸入水中,直至细线刚好伸直,请画出此时木块在竖直方向上的受力示意图。

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15.如图所示,置于斜面上的物体A,在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动,请画出物体受斜面作用力的示意图。

16.画出图中光滑斜面上被一挡板挡住的静止钢球的受力示意图。

17.如图所示,请画出A物体受力的示意图,其中绳子竖直紧绷。

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题型一 指定力作图

1.如图甲,画出图中的小球所受的浮力F浮和斜面受容器的压力F的示意图。

【解析】小球漂浮于水面上,小球所受浮力的方向是竖直向上的,作用点在小球的重心上;过小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F浮表示;

烧杯对斜面压力F的方向垂直于斜面向下,由于斜面压力是斜面受到的,则作用点在斜

面上,如图所示:

2.在图中画出小车受到的重力G和绳拉力F的示意图。

【解析】重力的作用点在小车的重心处,过重心作竖直向下的重力G,拉力的作用点在O点,过O点沿绳子斜向上的拉力F.如图所示:

3.按题目要求作图:

如图所示,放在斜面上的物块受到4N的沿斜面向上的拉力和8N的重力作用,请用力的

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示意图表示出这两个力。

【解析】过物体的重心分别沿竖直向下的方向和沿斜面向上的方向画一条带箭头的线段,大小分别为8N和4N,符号分别用G和F表示,如下图所示:

4.请按要求作图:图:小球悬挂在弹簧下端处于静止,请画出弹簧对小球拉力的示意图.

【解析】小球受拉力方向竖直向上,作用点在小球的重心,标出符号F,如图:

5.在图中,请作出木块受到的重力G和支持力F的示意图。

【解析】重力G和支持力FN的作用点画在物体的重心上,重力的方向竖直向下;支持力的方向与斜面垂直,垂直斜面向上。如图所示:

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6.请在图中画出处于加速竖直上升阶段的火箭受到的重力和推力的示意图。

【解析】从重心起竖直向上画出线段,在末端画箭头,标出推力F;从重心起竖直向下画出线段,在末端画出箭头,标出G.火箭加速上升,推力大于重力,推力画的要长一些。如图所示:

题型二 根据运动状态作图

7.如图所示的装置在O点用细绳悬挂个小球A,整个装置处于静止状态,请画出小球A所受力的示意图。

【解析】小球处于静止状态,受到的重力和拉力是一对平衡力,重力竖直向下画,标上符号G,拉力竖直向上画,标出符号F,二力的作用点都在小球重心,注意两个力长度相等,如图所示:

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8.如图所示,固定在地面上的光滑斜面顶端固定乙弹簧,一重为10N的实心小球向右滚动,冲上斜面并压缩弹簧。请在图中画出小球此时所受力的示意图。

【解析】

在光滑斜面上,小球受小球受竖直向下的重力G(G=10N)、垂直斜面向上的支持力F支、沿斜面向下的弹簧的弹力F弹作用; 从重心表示出三力的示意图,如图所示:

9.将小球放置在弹簧上方一定高度,松手小球向下运动,接触弹簧后,小球将弹簧向下压缩,如图所示,小球下落至最低点(不计空气阻力),请画出此时小球的受力示意图。

【解析】小球下落至最低点时,弹簧的形变程度最大,产生的弹力较大,弹力大于重力;小球此时受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力的作用,这两个力作用在小球的中心上,力的示意图如图所示:

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10.如图所示,物体静止在传送带上随传送带一起水平向右运动,请画出传送带加速运动时传送带受到木块的力的示意图。(不计空气阻力)

【解析】原来物体和传送带一起运动,当传送带加速运动时,物体相对于传送带向左滑动,则物体必定要受到向右的摩擦力,根据物体间力的作用是相互的,则传送带受到物体施加的向左的摩擦力f;

同时,传送带还受到垂直于接触面向下的压力F,二力的作用点可画在接触面的中点处,如图所示:

11.如图所示,B物体在拉力F的作用下水平向右做匀速直线运动,A物体叠放在B上且与B保持相对静止。请作出当拉力F减小时,A物体的受力示意图。

【解析】A在竖直方向上受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力;

由题意可知,原来A、B两物体在拉力F的作用下水平向右做匀速直线运动;当拉力F减小时,B做减速运动,而A由于惯性仍然要以原来的速度向右运动,则A相对于B来说是向右运动的,则A受到B水平向左的摩擦力的作用,各力的示意图如图所示:

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12.木块放置在水平长木板上,右端通过细绳固定在竖直墙壁上,如图所示。现用水平力向左拉动木板,画出此过程中木块在水平方向上所受力的示意图。

【解析】

由题知,木块放置在水平长木板上,右端通过细绳固定在竖直墙壁上,所以用水平力向左拉动木板时,木块处于静止状态,

水平方向木块的受力有:细绳对它水平向右的拉力,木板对它水平向左的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等。

木块在水平方向上所受力的示意图如下图所示:

13.如图所示,一小球用细线悬挂在水平天花板上,细线恰好与水平天花板垂直,小球下端与光滑斜面接触,请画出小球的受力示意图。(O为小球重心)

【解析】由于小球用细线悬挂在水平天花板上,细线恰好与水平天花板垂直,小球下端与光滑斜面接触,故小球只受重力和绳子的拉力作用,且这两个力是一对平衡力,过小球重心,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G和F表示,如图所示:

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14.如图所示,将长方体木块由一段非弹性轻质细线与薄壁容器底部相连,倒入水并使木块部分浸入水中,直至细线刚好伸直,请画出此时木块在竖直方向上的受力示意图。

【解析】细线刚好伸直时(拉力为0),木块受到重力和浮力作用,二力平衡,大小相等,力的作用点画在重心上,如图所示:

15.如图所示,置于斜面上的物体A,在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动,请画出物体受斜面作用力的示意图。

【解析】置于斜面上的物体A,在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动,受斜面作用力有两个:一是斜面给它的垂直向上的支持力,二是受到平行斜面向下的摩擦力,作用点都可以画在重心,如图所示:

16.画出图中光滑斜面上被一挡板挡住的静止钢球的受力示意图。

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【解析】物体在斜面上受到的重力方向竖直向下,作用点(重心)在其几何中心上。 斜面对物体的支持力F1方向垂直于斜面向上,作用点也在物体的几何中心上;挡板对它的支持力F2,方向水平向右,与重力画成共点力。 如下图所示。

17.如图所示,请画出A物体受力的示意图,其中绳子竖直紧绷。

【解析】分析可知,A物体在重力、拉力、浮力的作用下保持静止,重力和拉力的方向都竖直向下,浮力的方向竖直向上,并且重力与拉力之和等于浮力。过A物体的重心,分别沿各力的方向画一条有向线段,并标明G、F拉和F浮,如下图所示:

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