内容正文:
专题2 力学作图专题突破
考点解读
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
【知识点的认识】
(1)力的示意图指用一根带箭头的线段来表示力。箭头的方向表示力的方向;线段的起点或终点表示力的作用点。
(2)画力的示意图的步骤:
①确定受力物体;
②在受力物体上画出力的作用点;
③确定力的方向后沿力的方向画一条线段;
④在线段的末端标箭头,在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。
怎样画力的示意图:
首先,应弄清力的大小、方向、作用点,然后从力的作用点开始,沿力的方向画一条线段,在线段末端画上箭头,在箭头旁标明该力的字母符号,在同一图上画几个力的示意图时,力越大线段应越长,大小相同的力线段长度应相等。
2.重力示意图
例1:如图所示,用一根细线拴住一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动.请画出此时橡皮受力的示意图.
分析:(1)掌握力的示意图的画法:将力的大小、方向、作用点表示在图上;
(2)对橡皮进行受力分析,做出力的示意图.
解:细线拉着橡皮绕手做圆周运动,此时橡皮受重力和细线的拉力,重力方向竖直向下,拉力方向沿细线指向手,如图所示:
例2:在图中,重为4牛的均匀球体保持静止,用力的图示法画出该球所受的重力G.
解:选一段线段表示力的大小为2N,然后过球心作竖直向下的、大小为4N的重力.如图所示:
3.摩擦力的示意图
【命题方向】
中考时一般考查以下情况:(1)是物体在粗糙平面上受一个水平拉力,这样的话摩擦力就和物体的相对运动方向相反.
(2)是物体在粗糙平面上受一个不为水平方向的拉力,(可能斜向上或斜向下).
(3)是物体在斜面上受力的问题,物体在斜面上静止必然受到摩擦力,静摩擦力的方向和物理的相对运动方向相反.
(4)是传送带上摩擦力问题,这种题目通常以 一个物体无初速度放在一个速度是v的传送带上的情景出现,因为物体刚开始做匀加速直线运动,它的动力即摩擦力来提供.当然还有先计算它在到达传送带另一端的时候是否已经加速到了传送带的速度.
例1:如图所示,用力把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止,请画出物体所受摩擦力的示意图.
解:过物体与墙面的接触点,沿墙面向上画一条带箭头的线段,如图所示:
例2:如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力的示意图.(力的作用点画在物体的重心)
解:因为物体的相对运动方向沿斜面向上,故其摩擦力的方向与之相反,为沿斜面向下,力的作用点可画在物体的重心,如图所示:
4.力臂的画法
【知识点的认识】
力臂的画法:(1)首先在杠杆的示意图上,确定支点O.
(2)画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线适当延长.
(3)在从支点O向力的作用线作垂线,在垂足处画出直角,从支点到垂足的距离就是力臂.用三角板的一条直角边与力的作用线重合,让另一条直角边通过交点,从支点向力的作用线画垂线,作出动力臂和阻力臂,在旁边标上字母,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂.
【命题方向】
力臂的画法,判断是什么力臂都是命题方向.
例1:如图是列车上售食品的手推车,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把,使手推车前轮向上翘起,请画出售货员所用的最小动力及其力臂.
解:支点在后轮的着地点如图,动力的作用点在手握车把的地方,连接支点与动力的作用点,为最长的动力臂,用大括号标出,标上字母符号L;
在动力作用点处垂直动力臂斜向下画出动力,标上字母符号F,如图所示:
例2:如图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所标力臂l正确的是( )
A. B. C. D.
解:因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段,而A B选项中线段与动力作用线不垂直,所以A、B选项错误;
又因为C选项中,表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段,故C选项错误,D选