内容正文:
第六章 力与运动(作图题30道)
1.如图甲所示,把干净的玻璃板吊在测力计下面,读出示数。使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板,测力计示数发生了变化。请在图乙中作出玻璃板在测力计示数发生变化时的受力示意图。
2.如图所示,是小帅同学练习头球的示意图,他一只脚向后蹬地,用头将重力为5N的足球顶出去。请画出足球在空中受到的力(不计空气阻力)。
3.如图为鱼跃水面,捕捉蜻蜓的场景,请在图中画出鱼的受力示意图。(不计空气阻力)
4.图为一小球沿弧形轨道下滑情景,画出小球在图中位置时受到重力的示意图。
5.为了方便购物车上下楼,很多商场都安装了没有阶梯的自动扶梯。如图所示,位顾客推着购物车(将顾客和购物车看作一个整体并用点O表示)乘自动扶梯匀速向上运动,请画出这个整体受到重力、支持力和摩擦力的示意图。
6.如图甲为篮球撞击篮板时的情景,请在图乙中画出此时篮球所受重力G以及篮板对篮球作用力F的示意图(力画在重心上)。
7.请在图中画出小球受到的重力示意图。
8.寿山石是福州的一张名片,请画出图中静止在桌面上的田黄石印章所受到的力。
9.如图所示,静止的小球所受的重力为10牛,请用力的图示法画出该球所受所有力。
10.作图题:
(1)如图甲所示,请画出在空中飞行的重为5N的篮球所受重力G的示意图(图中O为篮球的重心)。
(2)如图乙所示,新型铝合金门安装有扳动式把手,请你画出门手柄所受到的压力F的力臂L。
11.如图所示,手拉弹簧使弹簧处于伸长状态,画出手受到弹力的示意图。
12.如图所示,蹴鞠起源于春秋战国时期的齐国故都临淄。请在图中画出重为5N的鞠球在空中运动时所受重力的示意图(重心O点已经画出)。
13.如图所示,这是投出的篮球在空中飞行时的情景,不计空气阻力,请作出此时篮球所受力的示意图。(O为重心)
15.如图所示,水平地面上,质量、粗细均匀,重10N的木棒靠在墙上,请在图上作出木棒所受重力的示意图。
16.按照题目要求作图:
(1)如图甲所示,悬挂在课桌旁的文具袋静止在空中。请画出文具袋在空中静止时的受力示意图。
(2)如图乙,水平面上的木块被弹簧弹离后,经过向右运动最后停下。画出木块在位置时受力的示意图。
(3)如图丙,将小球斜向右上方抛出,小球在空中运动轨迹如图所示。若小球到达最高点时,所有外力完全消失。请用虚线画出小球可能的运动轨迹。
17.如图所示,物块A放在大木块上,大木块通过滑轮与物块B相连,B重3N,请在图中画出大木块受到的绳子拉力的示意图。
18.如图所示,小木块随水平传送带一起做匀速直线运动(不计空气阻力),请画出小木块所受力的示意图。
19.如图为运动员沿斜面下滑场景,O为运动员重心,画出运动员所受重力G和支持力的示意图。
20.如图所示,作出沿倾斜角为30°的斜面向上用30N的力拉小车的示意图。
21.作图题
(1)画出图中静止在斜面上的物体A所受的重力G和它对斜面的压力F的示意图。
(2)如图,物块从斜面滑下,画出物块在水平面滑行时受到水平方向受到的力的示意图。
(3)如图,自动扶梯沿图示方向匀速向上运动,人与扶梯保持相对静止,请画出站在扶梯上的人所受力的示意图.
22.如图所示,车厢内悬挂一小球与小车一起匀速向右运动(小球与车厢前壁无挤压),请你在图中画出小车突然刹车时小球受力的示意图。
23.如图所示,小球向左运动并压缩弹簧,请画出小球此时的受力示意图。
24.(1)如图甲是一个被掷出后在水平冰面上向右运动的冰壶,请在图中画出它所受摩擦力的示意图。
(2)如图乙,桃子静止在水平桌面上。请在图中画出该桃子所受的一对平衡力的示意图。(O点为力的作用点)
25.如图所示,请画出小球受到的浮力和拉力的示意图,其中绳子竖直紧绷。
26.重为50N的木块放在水平桌面上保持静止状态,请画出木块的受力示意图。
27.(1)小熙同学在参观科技馆的时候发现了一个3D全息投影展示台,其原理是平面镜成像,围绕展台可以从前后左右四个角度观察到底面电子屏幕上图像的立体效果,如图甲。小熙同学用一块玻璃板和平板电脑模拟其成像效果(如图乙),请在图中画出物体AB在玻璃板MN中的像。
(2)图中,筷子在水平位置处于静止状态,画出筷子的所受重力示意图。
28.
(1)如图1所示,重力为20N的小球,用细绳悬挂并左右来回摆动,请在图中画出此时小球所受重力的示意图。
(2)如图2甲所示,一只熊猫正躺在树上休息,图2乙是其简化图。请在图2乙中画出熊猫受到的支持力F和摩擦力f的示意图。(O为力的作用点)
29.如图所示,轻弹簧左端固定,原长时右端位于O点,现将木块置于弹簧的右端,用力将弹簧压缩的长度(弹簧始终在弹性限度内)至A点后由静止释放,木块在水平地面上向右滑行可到达O右侧B点处(未标出)。请画出木块所受合力大小随木块在水平滑行位置的变化图像。
30.如图甲所示,蹦床运动员从最高点O下落至A点接触蹦床再到最低点C,B点运动员受到的重力与弹力大小相等,请在图乙中画出运动员从O点下落至C点过程中所受合力F合大小随下落距离h变化的大致图像。(不计空气阻力)
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第6章 力与运动(作图题30道)
1.如图甲所示,把干净的玻璃板吊在测力计下面,读出示数。使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板,测力计示数发生了变化。请在图乙中作出玻璃板在测力计示数发生变化时的受力示意图。
【答案】
【详解】玻璃板受到地球引力,故先画出竖直向下的重力G;弹簧测力计将玻璃棒向上拉,玻璃板受到竖直向上的拉力F拉;水和玻璃板之间存在引力,玻璃板受到水竖直向下的引力,如图所示
2.如图所示,是小帅同学练习头球的示意图,他一只脚向后蹬地,用头将重力为5N的足球顶出去。请画出足球在空中受到的力(不计空气阻力)。
【答案】
【详解】足球在不计空气阻力的情况下,只受重力的作用,作用在球的重心,方向竖直向下,如图所示:
3.如图为鱼跃水面,捕捉蜻蜓的场景,请在图中画出鱼的受力示意图。(不计空气阻力)
【答案】
【详解】不计空气阻力,跃出水面的鱼在空中运动时只受到重力的作用,作用点在重心,方向是竖直向下的,符号是G,如图所示:
4.图为一小球沿弧形轨道下滑情景,画出小球在图中位置时受到重力的示意图。
【答案】
【详解】重力作用点在小球的球心,过重心作竖直向下的线段,在线段的末尾标出力的方向,如图所示:
5.为了方便购物车上下楼,很多商场都安装了没有阶梯的自动扶梯。如图所示,位顾客推着购物车(将顾客和购物车看作一个整体并用点O表示)乘自动扶梯匀速向上运动,请画出这个整体受到重力、支持力和摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】分析可知,这个整体受到重力竖直向下,支持力垂直于扶梯向上,因为顾客和购物车相对于扶梯有向下运动的趋势,所以受到的摩擦力沿扶梯向上,从重心O点开始,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用G、F和f表示,如图所示
6.如图甲为篮球撞击篮板时的情景,请在图乙中画出此时篮球所受重力G以及篮板对篮球作用力F的示意图(力画在重心上)。
【答案】
【详解】篮球所受重力的方向竖直向下,篮板对篮球作用力的方向垂直篮板向右,二力的作用点画在篮球的重心;从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上G、F,如图所示:
7.请在图中画出小球受到的重力示意图。
【答案】
【详解】从小球的重心开始沿重力方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,即为小球受到重力G的示意图,如图所示:
8.寿山石是福州的一张名片,请画出图中静止在桌面上的田黄石印章所受到的力。
【答案】
【详解】田黄石印章静止在桌面上,印章受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力两个力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,二力的作用点均在印章的重心,从作用点分别沿力的方向画一条带箭头线段,这两条线段长度相等,最后在箭头附近标上、,如图所示:
9.如图所示,静止的小球所受的重力为10牛,请用力的图示法画出该球所受所有力。
【答案】
【详解】由题意知道,小球处于静止状态,此时小球受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反。画出大小表示5N的标度,通过小球的重心做一条竖直向下的有向线段,使线段长度为标度的2倍,并标明力的大小,即小球所受的重力G的图示;画出大小表示5N的标度,通过小球的重心做一条竖直向上的有向线段,使线段长度为标度的2倍,并标明力的大小,即小球所受的支持力F的图示,如下图:
10.作图题:
(1)如图甲所示,请画出在空中飞行的重为5N的篮球所受重力G的示意图(图中O为篮球的重心)。
(2)如图乙所示,新型铝合金门安装有扳动式把手,请你画出门手柄所受到的压力F的力臂L。
【答案】(1)(2)
【详解】(1)重力的作用点在物体的重心上,方向竖直向下,如图所示:
(2)门手柄所受到的压力作用点在手与把手接触的位置,斜向下压门把手。再过支点作力的作用线的垂线即为该力的力臂,如图所示:
11.如图所示,手拉弹簧使弹簧处于伸长状态,画出手受到弹力的示意图。
【答案】
【详解】手拉弹簧使弹簧处于伸长状态,手受沿弹簧轴线向左的弹力,作用点在手上,从作用点沿弹簧轴线向左画一带箭头的线段,在箭头附近标上符号F,如图所示:
12.如图所示,蹴鞠起源于春秋战国时期的齐国故都临淄。请在图中画出重为5N的鞠球在空中运动时所受重力的示意图(重心O点已经画出)。
【答案】
【详解】从鞠球的重心(球心)开始竖直向下画一条带箭头的线段表示出重力,并标出,如图所示:
13.如图所示,这是投出的篮球在空中飞行时的情景,不计空气阻力,请作出此时篮球所受力的示意图。(O为重心)
【答案】
【详解】投出的篮球在空中飞行时,不计空气阻力,篮球只受到重力的作用,重力的方向竖直向下,如图所示:
15.如图所示,水平地面上,质量、粗细均匀,重10N的木棒靠在墙上,请在图上作出木棒所受重力的示意图。
【答案】
【详解】木棒所受重力作用在木棒的重心上,过木棒的重心做竖直向下的带箭头的直线表示木棒所受的重力,并在箭头旁标上大小,如图所示:
16.按照题目要求作图:
(1)如图甲所示,悬挂在课桌旁的文具袋静止在空中。请画出文具袋在空中静止时的受力示意图。
(2)如图乙,水平面上的木块被弹簧弹离后,经过向右运动最后停下。画出木块在位置时受力的示意图。
(3)如图丙,将小球斜向右上方抛出,小球在空中运动轨迹如图所示。若小球到达最高点时,所有外力完全消失。请用虚线画出小球可能的运动轨迹。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)首先明确文具袋的状态:文具袋静止在空中,处于平衡状态。
然后对文具袋进行受力分析:它受到竖直向下的重力G,同时受到绳子对它竖直向上的拉力F,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
先确定文具袋的重心,然后沿竖直向下画一条带箭头的线段表示重力G,沿竖直向上画一条等长的带箭头的线段表示拉力F,如图所示
(2)分析木块的运动状态和受力情况:
木块在水平面上向右运动,由于它与水平面之间存在摩擦,所以会受到水平向左的摩擦力f;
在竖直方向上,木块受到竖直向下的重力G和水平面对它竖直向上的支持力F,持这两个力是一对平衡力,大小相等。
确定木块的重心,沿水平向左画一条带箭头的线段表示摩擦力f,沿竖直向下画一条带箭头的线段表示重力G,沿竖直向上画一条与重力等长的带箭头的线段表示支持力F,如图所示
(3)依据牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
分析小球在最高点的运动状态:
小球斜向右上方抛出,到达最高点A时,在水平方向上有向右的速度。当所有外力完全消失时,小球由于惯性,将保持原来水平方向的速度做匀速直线运动。
画出运动轨迹:从A点开始,沿水平向右画一条虚线表示小球可能的运动轨迹,如图所示
17.如图所示,物块A放在大木块上,大木块通过滑轮与物块B相连,B重3N,请在图中画出大木块受到的绳子拉力的示意图。
【答案】
【详解】物块B对绳子的拉力等于自身重力,大小为3N,则绳子对大木块的拉力等于物块B的重力,大小为3N,方向沿绳子方向向右,作用点在接触点上,如图所示:
18.如图所示,小木块随水平传送带一起做匀速直线运动(不计空气阻力),请画出小木块所受力的示意图。
【答案】
【详解】小木块随水平传送带一起做匀速直线运动,处于平衡状态,竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,水平方向不受力的作用;过小木块的重心分别做竖直向下和向上的有向线段,标上重力的符号G和支持力的符号F,即为力的示意图,如图
19.如图为运动员沿斜面下滑场景,O为运动员重心,画出运动员所受重力G和支持力的示意图。
【答案】
【详解】运动员受到的重力方向竖直向下,运动员受到的支持力方向垂直于斜面向上,作用点都在运动员的重心,故作图如下:
20.如图所示,作出沿倾斜角为30°的斜面向上用30N的力拉小车的示意图。
【答案】
【详解】拉力的作用点可以画在小车的重心上,方向沿斜面平行向上,大小是30N,用F表示,如图所示:
21.作图题
(1)画出图中静止在斜面上的物体A所受的重力G和它对斜面的压力F的示意图。
(2)如图,物块从斜面滑下,画出物块在水平面滑行时受到水平方向受到的力的示意图。
(3)如图,自动扶梯沿图示方向匀速向上运动,人与扶梯保持相对静止,请画出站在扶梯上的人所受力的示意图.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)重力的方向始终竖直向下。 物体A可视为形状规则的物体,其重心在几何中心。从重心竖直向下画一条带箭头的线段,箭头方向竖直向下,在线段旁标上符号 G表示重力。
压力是物体A对斜面的力,作用点在物体A与斜面的接触面上,通常选取接触面的中点作为作用点。 压力的方向垂直于接触面指向斜面,即垂直斜面向下。从作用点沿垂直斜面向下的方向画一条带箭头的线段,箭头方向垂直斜面向下,在线段旁标上符号F表示压力。如图所示
(2)当物块在水平面上滑行时,在水平方向上,由于物块与水平面之间存在摩擦,会受到摩擦力的作用。摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,物块向右滑行,所以摩擦力方向向左。以物块的重心为作用点,沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,并用符号f表示摩擦力。
(3)人站在匀速向上运动的扶梯上,处于平衡状态,受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用点在人的重心。如图所示
22.如图所示,车厢内悬挂一小球与小车一起匀速向右运动(小球与车厢前壁无挤压),请你在图中画出小车突然刹车时小球受力的示意图。
【答案】
【详解】小车突然刹车时,小球由于惯性会继续保持向前运动的状态,因此会对车厢壁产生向右的压力,车厢壁就会对球产生向左的支持力,因此小球受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的拉力、水平向左的支持力,作图如下所示:
23.如图所示,小球向左运动并压缩弹簧,请画出小球此时的受力示意图。
【答案】
【详解】小球向左运动并压缩弹簧,此时小球水平方向上受到水平向右的摩擦力、水平向右的弹力;竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力,且竖直方向的两个力是一对平衡力,线段的长短相等,这几个力的作用点均在小球的重心,作图如下图所示:
24.(1)如图甲是一个被掷出后在水平冰面上向右运动的冰壶,请在图中画出它所受摩擦力的示意图。
(2)如图乙,桃子静止在水平桌面上。请在图中画出该桃子所受的一对平衡力的示意图。(O点为力的作用点)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)冰壶相对于水平冰面上向右运动时,受到水平向左的摩擦力,过冰壶和地面接触面的中点作一条水平向左的带箭头的线段,即为冰壶所受摩擦力f,如图:
(2)桃子静止在水平桌面上时,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力是一对平衡力,过桃子的重心O点作一条竖直向下的带箭头的线段,即为重力G;过桃子的重心O点作一条竖直向上的带箭头的线段,即为支持力F,两个力大小相同,则线段长度一样,如图:
25.如图所示,请画出小球受到的浮力和拉力的示意图,其中绳子竖直紧绷。
【答案】
【详解】小球在重力、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。过小球的重心,分别沿各力的方向画一条有向线段,并标明F拉和F浮,如下图
26.重为50N的木块放在水平桌面上保持静止状态,请画出木块的受力示意图。
【答案】
【详解】木块在水平桌面上保持静止,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,过重心O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:
27.(1)小熙同学在参观科技馆的时候发现了一个3D全息投影展示台,其原理是平面镜成像,围绕展台可以从前后左右四个角度观察到底面电子屏幕上图像的立体效果,如图甲。小熙同学用一块玻璃板和平板电脑模拟其成像效果(如图乙),请在图中画出物体AB在玻璃板MN中的像。
(2)图中,筷子在水平位置处于静止状态,画出筷子的所受重力示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)平面镜成像的特点是:像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像。先作出端点A、B关于平面镜的对称点、,用虚线连接、即为物体AB的像,如图所示:
(2)筷子在水平位置处于静止状态,受到竖直向下的重力G,力的作用点画在筷子的重心O在手指与筷子接触点的上方,如图所示:
28.
(1)如图1所示,重力为20N的小球,用细绳悬挂并左右来回摆动,请在图中画出此时小球所受重力的示意图。
(2)如图2甲所示,一只熊猫正躺在树上休息,图2乙是其简化图。请在图2乙中画出熊猫受到的支持力F和摩擦力f的示意图。(O为力的作用点)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)重力的方向竖直向下,作用点在重心,如图所示:
(2)熊猫正躺在树上休息,有向下运动的趋势,受到沿树面向上的静摩擦力,支持力方向垂直于树面,静摩擦力和支持力作用在熊猫重心O点,如图所示:
29.如图所示,轻弹簧左端固定,原长时右端位于O点,现将木块置于弹簧的右端,用力将弹簧压缩的长度(弹簧始终在弹性限度内)至A点后由静止释放,木块在水平地面上向右滑行可到达O右侧B点处(未标出)。请画出木块所受合力大小随木块在水平滑行位置的变化图像。
【答案】
【详解】从A到O的过程弹簧处于压缩状态,对木块有向右的弹力,同时木块受到向左的滑动摩擦力。根据胡克定律可知,随着木块从A向O滑动,弹簧的压缩量逐渐减小,所以弹力逐渐减小。而滑动摩擦力大小保持不变。因此,合力
大小随弹簧压缩量减小而减小,直到O点时弹簧恢复原长,此时合力等于滑动摩擦力。从O到B的过程弹簧被拉长,对木块有向左的弹力作用,木块仍受到向左的滑动摩擦力 (因为相对运动方向还是向右,摩擦力阻碍相对运动)。此时合力
随着木块从O向B滑动,弹簧的伸长量逐渐增大,弹力逐渐增大,所以合力会随伸长量增大而增大。如图所示:
30.如图甲所示,蹦床运动员从最高点O下落至A点接触蹦床再到最低点C,B点运动员受到的重力与弹力大小相等,请在图乙中画出运动员从O点下落至C点过程中所受合力F合大小随下落距离h变化的大致图像。(不计空气阻力)
【答案】
【详解】O→A段(未接触蹦床):运动员仅受重力,合力,故此段图像为平行于轴的水平线段。
A→B段(接触蹦床至重力与弹力相等):蹦床弹力随形变量增大而增大,故弹力F增大,合力,由于弹力从0逐渐增大至(B点时弹力=重力),因此合力从线性减小至0,图像为从到0的斜线段。
B→C段(弹力大于重力至最低点):弹力继续增大,合力,因此合力从0线性增大,图像为从0开始上升的斜线段,如图所示:
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