怎样用力的图示法表示力
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问题16. 如何画力的图示和力的示意图?◇学生提问如图所示,作出图中锤子对钉子的压力示意图。
老师,您看上面这个问题,要求画出锤子对钉子的压力示意图;我从课本上还看到还有种画图表示力的方法叫力的图示。
这两种画图表示力的方法是否一样,有什么区别?应该怎样画呀?◇问题探究力的图示(重要性:★★★)老师:你提到的力的图示法是通过画图把力的三要素都表示出来的方法。
我们就先了解一下力的1图示法吧。
简单地说力的图示就是用一根带箭头的线段来表示力的三要素。
如图所示,画出一辆小车受到的水平向右的大小为20N的力,具体画法如下:(1)在物体上沿力的方向画一条线段,用线段的长度表示力的大小;(2)在线段的末端画一个箭头表示力的方向;(3)用线段的起点或终点表示力的作用点。
学生:老师,我有几个疑问:第一、物体能画成一个规范的简单的图形吗?第二、线段画多长,有没有标准?第三、物体上有若干个点,一般取哪个点做为线段的起点或终点,来表示作用点呢?2老师:你学习非常细心!提的这几个问题正是我要讲的注意事项!第一、力的图示有时可以直接在物体上画;有时需要在另一位置画出物体后再画,这时一般画个正方形或长方形抽象地表示物体;第二,线段的长度并不直接表示力的大小,其长度是由我们事先画出的“标度”确定的。
如图所示,甲图中线段的长,但是它只表示了50N的力;乙图中线段短,却表示了90N的力。
原因就是甲图中的标度小,只表示10N的力;乙图中的标度大,表示了30N的力。
第三、一般用所画正方形的中点做为线段的起点,来表示力的作用点。
学生:哦,我明白了!老师,在研究力学问题时3常常对物体进行受力分析,分析物体受几个力作用,以及这几个力之间的关系,要是每个力都用力的图示法画太麻烦了,还有更简单的画法吗?怎样画?力的示意图(重要性:★★)老师:象你说的这种情况,不需要按力的图示法画,只要用一段带箭头的线段把力的作用点和方向表示出来就可以了,在物理学中称为力的示意图。
一、作受力分析示意图对物体进行受力分析时,要正确画出力的示意图。
可以采用“三定三标”的方法,具体步骤如下:1.先确定研究对象即受力物体受到哪些作用。
2.“三定”(1)定作用点:在受力物体上面出作用点,不能画在受力物体的外面,更不能画在施力物体上。
如果物体同时受到几个力作用时,就将重心作为这几个力的作用点。
(2)定方向:以作用点为起点,沿力的方向画线段。
注意题中关于方向的关键词如“水平”“竖直”等,并及时链接已有的力学知识,如重力方向竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动的方向相反,压力方向与支持面垂直等。
(3)定长度:在同一图中,如果物体受到几个力的作用时,线段的长短要大致表示力的大小,力越大,线段应画得越长。
3.“三标”(1)标箭头:在线段的末端标上箭头表示力的方向。
(2)标符号:力一般用字母“F”表示,重力用符号“G”表示。
摩擦力一般用“f”表示。
(3)标数值和单位:在箭头旁边标上力的数值和单位。
4.画力的示意图需注意的问题(1)力的作用点一定要画在受力物体上,一般重力要画在物体的重心上,压力要画在被压物体的表面上;当一个物体受多个力作用时,这几个力的作用点都要画在物体的重心上。
(2)在画力的示意图时,要正确分析物体的受力情况,若找不出一个力的施力物体,则该力一定是不存在的。
根据要求画出需要画的力,不要“画蛇添足”地画出不存在的力。
二、杠杆力臂的作法1.杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上,力臂和力的作用线必须垂直,千万不能把支点到力的作用点的距离当做力臂。
2.力臂的画法一般分如下几步:①首先根据题意确定支点O;②画好动力作用线和阻力作用线,必要的时候要用虚线将力的作用线延长;③从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到力的作用线的垂直距离就是力臂,力臂用虚线或实线表示,并用大括号标出力臂的长短,在旁边标上字母l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
总之,力臂的画法可以用以下顺口溜记住:一找点,二画线,三作垂线段,四标符号。
一、作受力分析示意图对物体进行受力分析时,要正确画出力的示意图。
可以采用“三定三标”的方法,具体步骤如下:1.先确定研究对象即受力物体受到哪些作用。
2.“三定”(1)定作用点:在受力物体上面出作用点,不能画在受力物体的外面,更不能画在施力物体上。
如果物体同时受到几个力作用时,就将重心作为这几个力的作用点。
(2)定方向:以作用点为起点,沿力的方向画线段。
注意题中关于方向的关键词如“水平”“竖直”等,并及时链接已有的力学知识,如重力方向竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动的方向相反,压力方向与支持面垂直等。
(3)定长度:在同一图中,如果物体受到几个力的作用时,线段的长短要大致表示力的大小,力越大,线段应画得越长。
3.“三标”(1)标箭头:在线段的末端标上箭头表示力的方向。
(2)标符号:力一般用字母“F”表示,重力用符号“G”表示。
摩擦力一般用“f”表示。
(3)标数值和单位:在箭头旁边标上力的数值和单位。
4.画力的示意图需注意的问题(1)力的作用点一定要画在受力物体上,一般重力要画在物体的重心上,压力要画在被压物体的表面上;当一个物体受多个力作用时,这几个力的作用点都要画在物体的重心上。
(2)在画力的示意图时,要正确分析物体的受力情况,若找不出一个力的施力物体,则该力一定是不存在的。
根据要求画出需要画的力,不要“画蛇添足”地画出不存在的力。
二、杠杆力臂的作法1.杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上,力臂和力的作用线必须垂直,千万不能把支点到力的作用点的距离当做力臂。
2.力臂的画法一般分如下几步:①首先根据题意确定支点O;②画好动力作用线和阻力作用线,必要的时候要用虚线将力的作用线延长;③从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到力的作用线的垂直距离就是力臂,力臂用虚线或实线表示,并用大括号标出力臂的长短,在旁边标上字母l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
总之,力臂的画法可以用以下顺口溜记住:一找点,二画线,三作垂线段,四标符号。
力的合成与分解原理力是物体相互作用的结果,是物体发生运动或变形的重要原因之一。
在力学中,我们经常遇到多个力同时作用在一个物体上的情况。
这时,我们需要了解力的合成与分解原理,以更好地分析和解决力学问题。
一、力的合成原理力的合成是指将多个力按照一定规则进行合并,得到一个与原来多个力产生相同效果的“合力”。
有两种常见的力的合成情况:平行力的合成和非平行力的合成。
1. 平行力的合成平行力是指作用在同一物体上的多个力的方向相互平行的情况。
对于平行力的合成,我们可以采用以下方法:(1) 使用力的图示法:将多个力按照一定比例画在纸上,然后通过量角器测量力的大小和方向,再利用三脚规进行测量,最后根据三角形的几何定理求得合力的大小和方向。
(2) 使用力的三角法:将力的大小和方向用矢量表示,将矢量首尾连接成一个多边形,然后通过测量多边形的边长和角度,最终求得合力的大小和方向。
2. 非平行力的合成非平行力是指作用在同一物体上的多个力的方向不平行的情况。
对于非平行力的合成,我们可以采用以下方法:(1) 使用力的分解法:将非平行力分解为平行分力,然后对分力进行合成。
这种方法适用于只有两个非平行力作用在一个物体上的情况。
(2) 使用力的多边形法:将非平行力的大小和方向用矢量表示,将矢量首尾连接成一个多边形,然后通过测量多边形的边长和角度,最终求得合力的大小和方向。
二、力的分解原理力的分解是指将一个力分解为几个部分力的过程。
力的分解原理与力的合成原理相对应,是力学分析中的重要工具。
对于非平行力的分解,我们可以采用以下方法:1. 分解为平行分力将非平行力分解为平行于某一特定方向的几个力。
通过利用矢量三角法或几何定理,求得力的分力的大小和方向。
2. 分解为正交分力将非平行力分解为垂直于特定方向的两个力,即正交分力。
通过几何定理,求得力的分力的大小和方向。
力的分解可以帮助我们更好地理解和分析复杂的力学问题。
在实际应用中,我们可以根据具体情况选择不同的力的分解方法,以帮助我们更好地解决问题。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!中考物理专题复习——力学--力的示意图二答案解析1.(2018•乌鲁木齐)如图所示,画出斜面上下滑的物体受到的重力和弹力示意图(O为两个力的作用点)。
【分析】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
【解答】解:重力的方向竖直向下,弹力的方向垂直于斜面向上,作用点均在O点上,如图所示:【点评】画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。
按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
2.(2018•赤峰)如图所示,画出足球重力示意图。
【分析】重力是物体由于地球的吸引而受到的力,其方向永远竖直向下,因此在画足球所受重力时,也一定要把握这一点。
【解答】解:由于足球是形状规则的物体,其重心在其几何中心(球心)上;过球心做竖直向下的力,即为足球所受重力,如图所示:【点评】重力是一种最常见,也最特殊的力,它的大小、方向、作用点永远不会受到它的运动状态的影响。
3.(2018•临沂)如图所示,物体沿斜面匀速下滑,请画出物体所受重力G、支持力F及滑动摩擦力f的示意图(O为物体的重心)。
【分析】对物体进行受力分析可知,物体受到竖直向下的重力、垂直于接触面的支持力、沿斜面向上的摩擦力,重心都在物体的重心。
【解答】解:物体受到的重力G竖直向下、支持力F垂直于斜面向上,滑动摩擦力f平行于斜面向上,从重心开始沿力的方向作各力的示意图,如图所示:【点评】作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
4.(2018•上海)在图中,小球受到的拉力为4牛。
用力的图示法画出此拉力。
【分析】要解决此题需要掌握力的图示的画法:将力的大小、方向、作用点表示在图上。
在画力的图示时,一定要注意画出标度。
作图题9 作力的示意图、图示一.作图技巧:画力的示意图:(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.画力的图示的步骤:1.选定标度;2.找作用点,作为线段的起点.沿力的方向.画一条线段,线段的长短表示力的大小;3.在线段的末端画个箭头表示力的方向;4.标明力的大小,符号。
二、真题精练1.(2020·威海)如图所示,用滑轮组提升物体,已知滑轮质量均为2kg,物体重100N,绳子能承受的最大拉力为50N。
请画出绳子的正确绕法,并在绳的末端标出力的方向。
(不考虑绳重及摩擦)【答案】解:如图所示;【考点】滑轮组绳子拉力的计算,滑轮组的设计与组装=mg=2kg×10N/kg=20N【解析】【解答】滑轮的重力G动则滑轮和物体的总重力为100N+20N=120N已知绳子能承受的最大拉力为50N,当绳子承担重物的段数为3时,则能够提升物体的最大重力为G max=3F−G动=3×50N−20N=130N当绳子承担重物的段数为2时,则能够提升物体的最大重力为G max′=2F−G动=2×50N−20N=80N物体重100N,大于80N,小于130N,所以滑轮组上绳子承担重物的段数为3,起点从动滑轮的挂钩开始,绳子末端的拉力向上,如图所示【分析】根据质量计算重力,结合绳子的最大拉力计算绳子股数,再将滑轮组绕线。
2.(2020·南宁)请在图中画出绳子的绕法,使滑轮组达到最省力的效果。【答案】解:如图所示:【考点】滑轮组的设计与组装【解析】【解答】由图示可知,此滑轮组绕线时,可将绳子固定在定滑轮上,此时承重绳子为2根;还可将绳子固定在动滑轮上,此时承重绳子为3根。
初中物理力的示意图画法【命题方向】初中段重力、浮力、压力、支持力、摩擦力、拉力、推力这些力的示意图的作法是中考的重点.与二力平衡等知识点相结合也是命题方向.1.力的分类:按力的性质:重力,弹力,摩擦力,电场力,磁场力,核力弹力:拉力,压力,支持力,浮力按力的作用效果:动力,阻力;拉力,压力,支持力,浮力,向心力2.力的示意图【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.【命题方向】初中段重力、浮力、压力、支持力、摩擦力、拉力、推力这些力的示意图的作法是中考的重点.与二力平衡等知识点相结合也是命题方向.例1:如图,物体沿粗糙水平面向右运动.画出该物体所受重力、支持力和摩擦力的示意图.3.重力示意图【知识点的认识】力的图示和力的示意图都反映了力的三要素,力的图示精确,力的示意图简约.由于重力的方向是竖直向下的,也就是与水平面垂直,所以在画图时,或是找到竖直方向,或是找到水平方向都可以.但不少要求画出重力示意图的习题常有干扰因素出现,致使学生容易产生误解.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.4.摩擦力的方向【知识点的认识】摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势,所以研究摩擦力的方向时一定要取与研究对象接触的那个物体为参照物,并判断研究对象与参照物之间是否存在相对运动或相对运动趋势.若有,则被研究物体所受的摩擦力一定与此相对运动或相对运动趋势方向相反.摩擦力的方向与物体实际运动方向是没有任何关系的.例1:在平直的公路上,运动员骑自行车加速前进,有关车轮所受摩擦力方向说法正确的是()A.前后车轮所受摩擦力方向都向后B.前后车轮所受摩擦力方向都向前C.前轮所受摩擦力方向向前,后轮所受摩擦力方向向后D.前轮所受摩擦力方向向后,后轮所受摩擦力方向向前例2:将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动.当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下.(回答下列小题请选填以下合适的字母标号)A.受到方向向右的摩擦力;B.受到方向向左的摩擦力;C.不受力(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为;(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为;(3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为.例3: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.例4: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)一.作图题(共19小题)1.请在图中画出小球所受力的示意图.2.按照要求作图:(1)如图甲所示,所受重力大小为G=10N的物体静止在斜面上,请在图中画出物体所受重力的示意图.(2)用50N斜向下与水平方向成30°角的推力F推木箱,请在图乙中画出推力的示意图.(3)如图丙所示,投出去的篮球在空中飞行,不考虑空气阻力,请在图中画出篮球的受力示意图.3.如图所示,小明用一个沿斜面的力将大箱子推进车厢,请画出箱子沿斜面向上运动时的受力示意图.(点O为箱子的重心)4.如图所示,一小球从弧形槽上的A点静止释放,小球沿弧形槽滚至另一端的最高点为C点,试作出由A点滚至C点过程中,小球在B点(即弧形槽底部与水平面的切点)受力的示意图(忽略空气阻力).5.将一个重量为G的小球从空中某点静止释放,落在竖直放置的轻弹簧上,压缩到最低点后,再被弹起.在答题卡上画出小球在最低点时的受力示意图.6.如图甲所示,在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车受到两对平衡力的作用,请在图乙上画出汽车受力的示意图.7.如图,一条长绳的一端固定在天花板上,另一端系一个小球做成一个摆.当球摆到图中所在位置时,画出小球所受重力和绳对小球拉力的示意图.8.在水平向右行驶的小车车厢顶端用细线悬挂一小球,小车水平地板上放置一物块A,从某时刻起,发现小球向左(运动的反方向)摆开,并连续一段时间,如图所示,请画出这段时间内物块A受力的示意图.9.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重力G和摩擦力f的示意图.10.(1)如图所示,橡皮用细线拴住作圆周运动,请画出橡皮所受重力的示意图.(2)如图所示,请在图中画出两束入射光线对应的折射光线.11.如图所示,一个小球从高处下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧向下做减速运动,忽略空气阻力,画出小球所受的重力G和弹力F.12.如图所示,物体A与平板小车一起在水平面上向左做匀速直线运动,当小车受外力突然减速时.请画出物体A的受力示意图.13.如图所示,竖直的带有磁性的黑板上,吸着一个重为4N的小铁块静止不动.若磁性黑板和铁块之间的吸引力为10N,请画出铁块在竖直方向上所受力的示意图.14.如图所示,叶子姐姐用力F拉动物体B使物体A、B沿水平方向一起匀速向右运动,请画出物体A的受力示意图.15.在图中,在商场门口有一个用细绳系住的气球,绳的另一端固定于地面上.由于有风的作用,气球静止时绳偏离了竖直方向.请在图中画出氢气球的受力示意图.16.如图所示,粗糙程度均匀的水平台面上放着质量为m的木块,将质量为100g的钩码用轻绳跨过定滑轮与木块相连,此时木块和钩码保持静止.请你用力的示意图画出木块在水平方向所示的力(绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计).17.如图,广场上的一只氢气球,用绳子系于地面,试作出氢气球所受力的示意图.18.如图,A、B物体均处于静止状态,请在图中画出A物体在水平方向所受力的示意图.19.小球A固定在静止的支架上,画出小球的受力示意图.二.计算题(共6小题)20.如图所示,质量相同的四块木块叠放在一起,静止在水平地面上,现有大小相等,方向相反的力F分别作用的第2块和第4块木块上,四块木块仍然静止,从上到下各层接触面间的摩擦力为多大?21.如图所示,MN为一竖直的墙壁,物体A的质量为2千克,受到水平力F=196N 的作用而处于静止状态,问物体A受到的静摩擦力是多大?22.如图中,质量分布均匀的长方体木块静止在粗糙水平桌面,木块的重为G=50N,现用大小为10N的水平推力F作用木块一端,使木块做匀速立线运动.已知木块运动时所受摩擦力与桌面对木块的支持力成正比,比例系数为k.(1)求木块运动时所受摩擦力及比例系数k的大小;(2)竖置截面S将木块分成a、b两个等大的长方体,如图乙,求木块匀速运动时,a对b的作用力大小.23.如图甲所示,物体中30N,被50N的水平方压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平面匀速向右运动,通过计算和说明求出物体甲受到的摩擦力F甲和物体乙受到的摩擦力大小F乙分别为多少牛顿?24.已知A、B静止在地面上,B受到的摩擦力为2N,F=5N,则AB绳上的拉力及A的摩擦力多大.25.如图所示.重60N的正方体B,静止在粗糙的水平地面上.(1)如果用F=15N的力水平向右推它,没有推动,则正方体B所受的摩擦力f是多大?(2)如果水平推力F增加到20N,正方体B刚好做匀速直线运动,此时正方体B 所受的滑动摩擦力f大小为多大?(3)若将水平向右的推力F增加到25N,物体B受到的合力F合为多大?(4)如果正方体B的边长为10cm,则物体B的密度是多少?(取g=10N/kg)三.解答题(共5小题)26.起重机钢绳的拉力为6×104N的时候,能把重物竖直向上匀速提起,上升速度为0.4m/s.①若使重物以0.2m/s的速度匀速下降,钢绳对重物的拉力大小是多少N?②若重物在下降过程中停下来保持静止不动,此时钢绳对重物的拉力大小是多少N?③重物所受的合力大小是多少N?27.用手握住0.5kg的酱油瓶子静止悬在空中,瓶口竖直向上,此时手的握力为30N,瓶子受到手竖直向上的摩擦力为多少?若使手的握力增加为35N,瓶子受到手的摩擦力的大小为多少?(g取10N/kg)28.饮料厂生产的饮料装瓶后,要在自动化生产线上用传递带传送.如图所示.(1)一瓶饮料与传递带一起水平向左匀速运动,不让空气阻力.请在图中画出饮料瓶受力的示意图.(图中的A点表示重心)(2)若传送带突然加速,则饮料瓶受到的摩擦力的方向是.(3)若传送带突然减速,则饮料瓶受到的摩擦力的方向是.29.风洞实验中可以产生方向水平、速度大小可调的风,用来研究处在流动气体的受力情况,将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球受到的重力为G,球在杆上运动时,球与杆的滑动摩擦阻力跟它们之间的压力成正比,比例系数是k,如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速大小,使球恰能沿杆匀速运动.再将杆沿竖直方向固定,如图乙所示,将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同.则:(1)球下滑过程中受到的滑动摩擦力为多少?(2)当所受风力是开始风力的多少倍时,球能匀速下滑?30.如图所示,一个质量为2kg的木块A夹在甲、乙两个固定的木板间,木板甲对木块A的压力为20N,用力F沿竖直方向向上拉木块A,当力F=31.6N时,物体A匀速向上运动,求木块与木板间的摩擦力大小.初中物理力的示意图画法参考答案一.作图题(共19小题)1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.二.计算题(共6小题)20.0;F;F;0.21.物体A受到的静摩擦力是20N.22.(1)木块运动时所受摩擦力为10N,比例系数k为0.2;(2)木块匀速运动时,a对b的作用力大小为5N.23.物体甲受到的摩擦力F甲和物体乙受到的摩擦力大小F乙分别为30N和40N.24.AB绳上的拉力为3N,A受到地面的摩擦力为3N.25.(1)物体所受的摩擦力f是15N;(2)物体所受的滑动摩擦力f大小为20N;为5N;(3)物体受到的合力F合(4)物体B的密度为6×103 kg/m3.三.解答题(共5小题)26.①若使重物以0.2m/s的速度匀速下降,钢绳对重物的拉力大小是6×104牛.②若重物在下降过程中停下来保持静止不动,此时钢绳对重物的拉力大小是6×104牛;③重物所受的合力大小是0.27.手的握力为30N,瓶子受到手竖直向上的摩擦力为5N;手的握力增加为35N,瓶子受到手的摩擦力的大小为5N.28.(1)见上图;(2)水平向左;(3)水平向右.29.(1)球下滑过程中受到的滑动摩擦力为k2G;(2)当所受风力是开始风力的倍时,球能匀速下滑.30.木块甲与木板间的摩擦力大小为6N.。