專(zhuān)題17力的示意圖及受力分析（原卷板）

專(zhuān)題17力的示意圖及受力分析考點(diǎn)考點(diǎn)透視力的示意圖是一種簡(jiǎn)潔、方便的表示力的方法，是物體受力分析的重要手段，也是中考中?？嫉闹匾R(shí)點(diǎn)之一。準(zhǔn)確的運(yùn)用力的示意圖對(duì)物體進(jìn)行受力分析是掌握力學(xué)的一下重要技能。迷津點(diǎn)撥與點(diǎn)迷津點(diǎn)撥與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)講練一、力的示意圖：力示意圖是指在受力物體上沿力的方向畫(huà)一條帶箭頭的線(xiàn)段來(lái)表示力。線(xiàn)段的起點(diǎn)（或終點(diǎn)）表示力的作用點(diǎn)，箭頭表示力的方向，線(xiàn)段的長(zhǎng)短表示力的大小。力的示意圖可以清晰的表示出力的大小、方向和作用點(diǎn)（即力的三要素）。畫(huà)力的示意圖的方法：（1）確定受力物體；（2）確定力的作用點(diǎn)（沒(méi)有特殊說(shuō)明，一般畫(huà)在物體的幾何中心）；（3）畫(huà)線(xiàn)段反映力的大?。簭淖饔命c(diǎn)沿力的方向畫(huà)一條線(xiàn)段，在同一圖中，力越大，線(xiàn)段越長(zhǎng)；（4）在線(xiàn)段的末端畫(huà)上箭頭表示力的方向，并在箭頭一旁標(biāo)上力的符號(hào)和數(shù)值。1、畫(huà)指定力的示意圖：指定物體所受的力，讓你畫(huà)出物體所受該力的示意圖。例題1（2021遼寧）攀巖是年輕人非常喜歡的一種運(yùn)動(dòng)，如圖甲是一名攀巖運(yùn)動(dòng)員拉著繩子停在峭壁上的情景。圖乙是這一時(shí)刻的簡(jiǎn)化圖，請(qǐng)你以重心O為作用點(diǎn)，在圖乙中畫(huà)出：（1）運(yùn)動(dòng)員所受的重力；（2）峭壁對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力；（3）繩子對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力。【答案】見(jiàn)解析?！窘馕觥浚?）運(yùn)動(dòng)員所受的重力,作用在運(yùn)動(dòng)員的重心，方向豎直向下；（2）峭壁對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力，作用在運(yùn)動(dòng)員的重心，方向垂直支持面向上；（3）繩子對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力，作用在運(yùn)動(dòng)員的重心，方向沿著繩子向上。示意圖如下圖所示：?！军c(diǎn)撥】畫(huà)指定力的示意圖時(shí)，關(guān)鍵是確定好力的方向即可，作用點(diǎn)畫(huà)在物體的重心即可。當(dāng)物體受到多個(gè)力作用時(shí)，把多個(gè)力的作用點(diǎn)都畫(huà)在受力物體的重心上，并且力越大，線(xiàn)段越長(zhǎng)。對(duì)點(diǎn)練：（2021甘肅蘭州）照片中的旋轉(zhuǎn)飛椅是常見(jiàn)的游樂(lè)設(shè)施，請(qǐng)?jiān)诤?jiǎn)化圖中畫(huà)出飛椅受到的重力和拉力的示意圖。

2、畫(huà)物體所受力的示意圖：題目不已知物體受哪些力，通過(guò)自己分析物體受哪些力，再用力的示意圖把物體所受到的所有力表示出來(lái)。例題2（2021四川德陽(yáng)）如圖所示，小紅站在某商場(chǎng)勻速向上運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)扶梯上，請(qǐng)畫(huà)出小紅所受力的示意圖（小紅身上的O點(diǎn)為其重心）。

【答案】見(jiàn)解析?！窘馕觥啃〖t隨自動(dòng)扶梯一同勻速上升，相對(duì)于扶梯靜止，因此小麗不受摩擦力，只受豎直向下的重力和豎直向上的支持力，并且二力是一對(duì)平衡力。過(guò)重心O作豎直向下的重力G和豎直向上的支持力F支持，示意圖如下圖所示：。

【點(diǎn)撥】由于沒(méi)有已知物體受哪些力，需要先確定物體受哪些力，力的方向怎樣。在確定物體受哪些力時(shí)，可以根據(jù)二力平衡知識(shí)來(lái)分析。對(duì)點(diǎn)練：（2021黑龍江大慶）如圖，利用輕桿將小球A固定在小車(chē)上，整體靜止在水平面上。以球心為作用點(diǎn)，請(qǐng)作出小球A所受力的示意圖。二、物體的受力分析：受力分析就是指通過(guò)畫(huà)力的示意圖來(lái)分析物體受哪些力的作用，是一種直觀、簡(jiǎn)便的方法。在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，首先確定研究對(duì)象，然后遵循以下的順序分析物體所受到的力：先分析重力，然后環(huán)繞物體一周找出與研究對(duì)象接觸的物體，并逐個(gè)分析這些物體對(duì)研究對(duì)象的彈力和摩擦力，最后分析其他力。簡(jiǎn)記為：重力一定有，彈力看四周，分析摩擦力，再看電磁浮。在受力分析應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）每分析出一個(gè)力，應(yīng)找出該力的施力物體和該力對(duì)物體產(chǎn)生的效果，否則，該力的存在就值得考慮。（2）合力和分力不能重復(fù)的列為物體所受的力。（3）要摒棄傳力的概念，如下圖中，A由于受到推力F而對(duì)墻產(chǎn)生彈力，而不能說(shuō)推力F作用在墻上。例題3（2020山東日照）工人利用傳送帶運(yùn)送包裝好的防疫物資。如圖所示，防疫物資M正隨水平傳送帶向右勻速移動(dòng)，請(qǐng)作出此時(shí)物資M的受力示意圖?！敬鸢浮恳?jiàn)解析?！窘馕觥坑捎谖矬w和傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，相對(duì)靜止，所以M不受摩擦力的作用，只受重力和支持力的作用，重力的方向豎直向下，支持力的方向垂直接觸面豎直向上，作用點(diǎn)都在物體的幾何中心，故示意圖如下圖所示：?！军c(diǎn)撥】物體受力情況與運(yùn)動(dòng)情況必須相符，所以分析完物體受力時(shí)，可以通過(guò)分析受力情況與運(yùn)動(dòng)情況是否相符，來(lái)粗略地判斷此分析是否正確。在該例題中，有的同學(xué)認(rèn)為物體還受到摩擦力，如果存在摩擦力的話(huà)，由于物體勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在水平方向還應(yīng)有一個(gè)力與摩擦力相平衡，是哪個(gè)力，顯然沒(méi)有，故不存在摩擦力。

對(duì)點(diǎn)練：（2021甘肅武威）如圖甲是蘭州市跨越黃河的空中纜車(chē)隨纜繩做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的示意圖，將其簡(jiǎn)化為圖乙所示，請(qǐng)畫(huà)出纜車(chē)的轎廂（以方框表示）受力示意圖（不計(jì)空氣阻力）。

例題4（2021江蘇改編）下圖中，輕拉彈簧，水平面上的物體A和B處于靜止?fàn)顟B(tài)，畫(huà)出物體A和B的受力示意圖?！敬鸢浮恳?jiàn)解析?！窘馕觥繉?duì)A進(jìn)行受力分析:受到重力GA和支持力FBA，因?yàn)锳和B間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以A不受摩擦力；對(duì)B進(jìn)行受力分析：在豎直方向上，B受到重力GB、地面對(duì)B的支持力F地B和A對(duì)B的壓力F壓三個(gè)力的作用；水平方向上受到彈簧向右的拉力F拉和地面對(duì)B的摩擦力f地B，由于A和B間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以A對(duì)B沒(méi)有摩擦力的作用。故A受力示意圖如甲所示，B受力示意圖如乙所示：?！军c(diǎn)撥】要對(duì)幾個(gè)物體進(jìn)行受力析時(shí)，通常先分析受力個(gè)數(shù)較少的物體的受力情況，這樣分析更容易一些，但一定要注意只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研究對(duì)象給其他物體的反作用力。對(duì)點(diǎn)練：（2021湖北恩施）如圖所示，物塊沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)畫(huà)出物塊所受重力和摩擦力、及物塊對(duì)斜面壓力的示意圖。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)提高訓(xùn)練1、（2021海南）如圖所示，杯子靜止在水平面上，請(qǐng)畫(huà)出杯子所受支持力F的示意圖。2、（2021廣西桂林）如下圖中，請(qǐng)畫(huà)出車(chē)受到水平推力F的示意圖。

3、（2021湖南衡陽(yáng)）如圖所示，一個(gè)小球停放在水平地面的墻角處，請(qǐng)畫(huà)出小球的受力示意圖。4、（2021四川內(nèi)江）如圖所示，瓶子在手中保持靜止，請(qǐng)畫(huà)出瓶子在豎直方向的受力示意圖。5、（2021江蘇宿遷）如圖所示，一個(gè)磁性黑板擦緊貼于豎直黑板面上，剛好沿黑板面豎直勻速下滑，請(qǐng)畫(huà)出磁性黑板擦在豎直方向上所受到的力。6、（2021貴州）請(qǐng)補(bǔ)全圖中由于慣性沖上粗糙斜面的物體受力的示意圖。7、（2021遼寧）用等長(zhǎng)絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛著的甲、乙兩個(gè)完全相同的帶電小球靜止時(shí)，小球位置如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出甲球所受力的示意圖（力的作用點(diǎn)在球心）。

8、（2021四川涼山）在水平向右勻速行駛的火車(chē)車(chē)廂頂端用細(xì)線(xiàn)懸掛一小球，車(chē)廂水平地板上放置物塊A。在某時(shí)刻，發(fā)現(xiàn)小球向右擺動(dòng)，如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出此時(shí)物塊A受力的示意圖。9、（2021四川攀枝花）如圖所示，若某同學(xué)在平直的公路上