2025年甘肃省兰州市中考物理命题探究-力学学习关键能力 受力分析及其作图

力学学习关键能力　受力分析及其作图 力与运动 二力平衡状态 如图所示，画出静止在水平桌面上的物块的受力示意图 如图是一吊灯挂在天花板上的情况，请画出该吊灯静止时的受力示意图(O为重心) 用手指顶住汤匙，使汤匙处于静止状态，请画出此时汤匙的受力示意图 如图所示是竖直方向匀速下落的雨滴．请画出雨滴所受力的示意图(O为重心) 如图，物块A随传送带一起水平向右匀速运动，请画出物块A的受力示意图 如图所示，人站在电梯上随电梯一起匀速上升，请在图中画出人的受力示意图(O为重心) 多力平衡状态 如图所示，木块在斜面上匀速下滑，画出它所受力的示意图 如图所示，用手向上拉物块，物块未动，请画出物块所受力的示意图 如图所示，热气球匀速上升，请画出热气球所受力的示意图(考虑空气阻力，O为重心) 非平衡状态 如图，是篮球投出后在空中飞行时的情景．请在图中画出篮球所受力的示意图(忽略空气阻力，O为重心) 请在图中画出火箭在加速竖直上升阶段所受力的示意图(忽略空气阻力，O为重心) 手拉小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，请画出图中小球所受力的示意图 如图所示是单摆小球摆到的最高点时的情境，请画出此时小球所受力的示意图 如图所示，木块随着小车一起沿水平面向右做减速直线运动，请在图中作出木块的受力示意图 如图所示，物块被固定在粗糙斜面底端的压缩弹簧弹出．物块离开弹簧后沿斜面向上运动，请画出物块的受力示意图 浮力 不涉及外力 如图所示，小球漂浮在水面上，请画出小球所受力的示意图 如图所示，一枚鸡蛋悬浮在盛有盐水的容器中，请画出该鸡蛋的受力示意图 在图中画出小球在水中下沉时受力示意图 涉及外力 如图所示，一枚鸡蛋在清水中沉底，请在图中作出鸡蛋所受力的示意图 实心物体被绳子拉着浸没在水中，画出物体所受力的示意图 用手缓慢下压物块，如图所示，画出此时物块所受力的示意图 简单机械－－杠杆 【支点在中间】杠杆在力F1和F2的作用下在如图所示的位置处于平衡状态，请画出力F1和F2的力臂 【支点在两端】如图所示，请画出在杠杆A处把物体拉起时的最小拉力F1，F1的力臂l1，重力G的力臂l2 【结合浮力】如图所示，两相同的物体甲、乙，一个用细线悬挂静止在地面，另一个浸在水中静止，请画出此时两物体的受力示意图 简单机械－－滑轮 图示 竖直方向 水平方向 (忽略滑轮自重) (忽略滑轮自重) 物体受力分析 拉力受力分析 F＝① F＝② F＝③ F＝④ 已知物体重力为G，动滑轮重为G动，物体与地面间的摩擦力为f，不计绳与滑轮间的摩擦 1．如图所示，木板A放在水平地面上，用16 N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.3 m/s的速度在水平地面上匀速运动，物块B相对地面静止，弹簧测力计示数为2 N，若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（ ） 第1题图 A．木板A与地面的摩擦力为2 N B．滑轮向右移动的速度为0.3 m/s C．物块B受到的摩擦力为2 N，方向水平向左 D．绳子拉木板A的功率为2.4 W 2．如图甲所示，水平放置的容器中装有密度为0.8×103 kg/m3的某种液体，体积为9.6×10－3 m3的长方体漂浮在液体中，排开液体的体积为6.0×10－3 m3.如图乙所示，对长方体施加竖直向下的外力，使其上表面刚好浸没在液体中并保持静止状态．则（ ） 　　 第2题图 A．长方体的密度为0.625×103 kg/m3 B．长方体的重力为60 N C．刚好浸没时长方体所受的浮力为36 N D．刚好浸没时长方体所受的外力为28.8 N 3．(2023兰州9题)如图所示，为了测量某金属块B的密度，小彤设计了如图所示的装置，金属块B未放入量筒时，水面位置如图甲所示，将金属块B完全浸没在水中时，水面升高至如图乙所示的位置．当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220 g时，A、B在图示位置达到平衡．已知每个滑轮的质量为20 g，ρ水＝1.0×103 kg/m3，绳重与摩擦均不计．下列说法中不正确的是（ ） 　　 第3题图 A．金属块B的密度为8 g/cm3 B．金属块B的体积为10 cm3 C．金属块B所受的浮力为0.1 N D．细绳对金属块B的拉力为0.8 N 4．将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，细线的长度为 cm，则木块所受到的最大浮力为 N.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 甲 乙 第4题图 5．(2023兰州15题)建筑工地上，工人利用杠杆提起重物．如图所示，杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡．已知OA∶OB＝3∶1，物体的重力为1 600 N，与地面的接触面积为400 cm2，此时物体对水平地面的压强为2.5×104 Pa.若工人的重力为700 N，则工人对地面的压力为 N，工人最多能拉起 N的重物(杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计)． 第5题图 力学学习关键能力　受力分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 ① (G＋G动)　② 2G＋G动　③ f　④ 2f 兰州真题 针对练 1．D　【解析】因为不计滑轮重、绳重和绳与滑轮间摩擦，拉力F＝16 N，根据动滑 轮的特点可知，每段绳子上的力F′＝8 N；弹簧测力计的示数为2 N，所以物块B与木 板A之间的摩擦力为2 N；木板A受到向右的绳子拉力等于地面和B对它的摩擦力之 和，所以地面对木板A的摩擦力fA＝8 N－2 N＝6 N，故A错误；木板A的移动速度为 0.3 m/s，动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度等于木板A移动速度的二分之一， 大小为0.15 m/s，故B错误；物块B始终静止，由力的平衡条件可得，物块B受到的 摩擦力等于弹簧测力计的示数为2 N，方向水平向右，故C错误；绳子拉木板的功率： P＝＝＝F′v＝8 N×0.3 m/s＝2.4 W，故D正确．故选D. 2．D　【解析】长方体漂浮在液体中时，由物体的浮沉条件可知，长方体的重力等于 其受到的浮力，即G＝F浮＝ρ液gV排＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×6.0×10－3 m3＝48 N， 故B错误；刚好浸没时，V浸没＝V＝9.6×10－3 m3，长方体所受的浮力F浮′＝ρ液gV浸没＝ 0.8×103 kg/m3×10 N/kg×9.6×10－3 m3＝76.8 N，故C错误；长方体的质量m＝＝ ＝4.8 kg，长方体的密度ρ长方体＝＝＝0.5×103 kg/m3，故A错误； 在外力作用下，长方体浸没在液体中，则F＋G＝F浮′，外力大小F＝F浮′－G＝76.8 N －48 N＝28.8 N，故D正确．故选D. 3．A　【解析】由图可知，金属块B的体积V＝40 mL－30 mL＝10 mL＝10 cm3，故B 正确；由于金属块B完全浸没在水中，则V排＝V＝10 cm3＝1.0×10－5 m3，此时金属块 B受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－5 m3＝0.1 N，故C正确； 由题意知，钩码A和动滑轮的总重力G总＝m总g＝(220＋20)×10－3 kg×10 N/kg＝2.4 N， 由图乙知，绳子股数n＝3，绳重与摩擦均不计时，金属块B对绳子自由端的拉力F拉 ＝＝＝0.8 N，根据相互作用力的特点可知，细绳对金属块B的拉力F＝F拉＝ 0.8 N，故D正确；由于金属块浸没水中时，受到平衡力作用，即GB＝F＋F浮＝0.8 N ＋0.1 N＝0.9 N，金属块B的质量mB＝＝＝0.09 kg＝90 g，则金属块B的密 度ρB＝＝＝9 g/cm3，故A不正确．故选A. 4．7　15　【解析】由图乙可知，当h＝9 cm时，木块刚好漂浮，此刻木块向上运动； 当h＝16 cm时，绳子刚好被拉直，所以绳子的长度为16 cm－9 cm＝7 cm；当物体刚 好浸没时受到的浮力最大．由图乙可知，木块的高度为9 cm＋(22 cm－16 cm)＝15 cm ＝0.15 m，所以木块的体积V＝Sh＝0.01 m2×0.15 m＝0.001 5 m3，木块受到的最大浮力 F浮＝ρ水Vg＝1.0×103 kg/m3×0.001 5 m3×10 N/kg＝15 N. 5．500　2 100　【解析】由p＝可得，物体对水平地面的压力 F压＝pS＝2.5× 104 Pa×400×10－4 m2＝1 000 N，物体受到水平地面的支持力和物体对地面的压力是一 对相互作用力，所以F支＝F压＝1 000 N，物体受重力、支持力和拉力的作用处于平衡 状态，则杠杆B端细绳的拉力FB＝G物－F支＝1 600 N－1 000 N＝600 N，由杠杆的平 衡条件可得FA＝·FB，已知OA∶OB＝3∶1，解得FA＝×600 N＝200 N，工人受到 重力、支持力和拉力的作用处于平衡状态，工人受到的支持力F支′＝G人－FA＝700 N －200 N＝500 N，工人对地面的压力和地面对工人的支持力是一对相互作用力，所以工 人对地面的压力F压′＝F支′＝500 N；当工人对地面的压力为零时，杠杆A端受到绳子的 最大拉力等于工人的重力，根据杠杆平衡条件，可得B端受到的最大拉力FB′＝· G人＝×700 N＝2 100 N，工人最多能拉起2 100 N的重物． 学科网（北京）股份有限公司 $$