專題17力學(xué)作圖題專項(xiàng)（解析版）

目錄

一、熱點(diǎn)題型歸納................................................................................

【題型一】作物體受力示意圖................................................................

【題型二】作物體受到指定力示意圖.........................................................

【題型三】有關(guān)杠桿的作圖..................................................................

【題型四】滑輪組的作圖....................................................................

二、最新?？碱}組練.............................................................................

然域拉直敦型帕地

【題型一】作物體受力示意圖

【典例分析】（2021?大慶）如圖，利用輕桿將小球A固定在小車上，整體靜止在水平

面上。以球心為作用點(diǎn)，作出小球A所受力的示意圖。

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【解答】解：利用輕桿將小球A固定在小車上，整體靜止在水平面上，小球處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，受力平衡，受到豎直向下的重力G、豎直向上的支持力F的作用，這兩個力是一對

平衡力，大小相等，作用點(diǎn)在球的中心，如圖所示：

【提分秘籍】

作出物體受力的示意圖:

(1)需要把物體受到的所有力都畫出來;

(2)物體受到的力通常有重力、壓力、拉力、支持力、浮力、牽引力、摩擦力等；

作受力分析示意圖：

對物體進(jìn)行受力分析時，要正確畫出力的示意圖。采用“三定三標(biāo)”方法，具體步驟如下：

(1)定作用點(diǎn)：在受力物體上面出作用點(diǎn)，壓力作用點(diǎn)在接觸面中心去，其他力的作用點(diǎn)

都可以畫在物體重心上。如果物體同時受到幾個力作用時,就將重心作為這幾個力的作用點(diǎn)。

(2)定方向：以作用點(diǎn)為起點(diǎn)，沿力的方向畫線段。常見力的方向描述，如重力方向豎直

向下,摩擦力方向與物體相對運(yùn)動或相對趨勢方向相反,浮力方向豎直向上,壓力、支持力

方向與受力面垂直指向受力物體,拉力方向沿著繩子收縮的方向等。

(3)定長度(即力的大小)：盡管長度不能準(zhǔn)確的反映力的大小，但在同一圖中，如果物體

受到幾個力的作用時，線段的長短要大致表示力的大小，力越大，線段應(yīng)畫得越長。一對壬

衡力線段長度相同。

(4)標(biāo)箭頭：在線段的末端標(biāo)上箭頭表示力的方向。

(5)標(biāo)符號：力一般用字母“F”表示，重力用符號“G”表示。摩擦力一般用表

7J?o

(6)標(biāo)數(shù)值和單位：若有力的大小，還應(yīng)該在箭頭旁邊標(biāo)上力的數(shù)值和單位。

【變式演練】

1.(2021?濱州)畫出圖中漂浮在水面上小球受力的示意圖。

【解答】解：小球漂浮在水面上，重力和浮力是一對平衡力，過小球的重心，分別沿豎

直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段，并分別用G和F表示，作圖時要注意兩條線

段長度要相等。如下圖所示：

F浮

2.（2021?資陽）隨著我國近年經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，各地對教育的投入大大增加，各學(xué)校的教育

教學(xué)環(huán)境和條件得到了極大的改善.教室里，傳統(tǒng)的木質(zhì)黑板和毛制黑板刷被新型金屬

黑板和磁性黑板擦替代，電子白板等多媒體教學(xué)設(shè)備得到了廣泛運(yùn)用……如圖所示，磁

性黑板擦A可以吸在豎直金屬黑板面上不掉下來，O為黑板擦的重心。請?jiān)趫D中畫出黑

板擦靜止吸附在黑板上時的受力示意圖。

黑板彳

∣ζ^∣A

【解答】解：在水平方向上，物體受水平向左的支持力和水平向右引力；在豎直方向匕

物體受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力；然后過物體的重心作豎直向下的重力和

豎直向上的摩擦力。如圖所示：

黑板擦在豎直黑板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直方向上受平衡力的作用，受豎直向下的重力G

和黑板對它豎直向上的摩擦力f,作用點(diǎn)都畫在黑板擦的重心上，如圖所示：

3.（2021?德陽）如圖所示，小紅站在某商場勻速向上運(yùn)動的電動扶梯上，請畫出小紅所受

力的示意圖（小紅身上的O點(diǎn)為其重心）。

【解答】解：小紅受豎直向下的重力和豎直向上的支持力，過重心作豎直向下的力（即

重力）和豎直向上的力（即支持力）；如圖所示：

【題型二】作物體受到指定力示意圖

【典例分析】（2021?賀州）如圖所示，一小球用細(xì)繩懸掛在天花板上。請作出圖中小球

受到重力和拉力的示意圖。

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【解答】解：小球用細(xì)繩懸掛在天花板上，處于平衡狀態(tài)，受到的豎直向下重力和繩子

豎直向上的拉力是一對平衡力，即兩個力大小相等，重力從重心豎直向下作有向線段，

拉力從重心豎直向上作有向線段，如圖所示：

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【提分秘籍】

（1）只要把題目中物體受到的指定的力都畫出來就可以了;

（2）指定需要畫的力通常有重力、壓力、拉力、支持力、浮力、牽引力、摩擦力等；

※特別注意：重力方向豎直向下,摩擦力方向與物體相對運(yùn)動或相對趨勢方向相反,浮力方

向豎直向上,壓力、支持力方向與受力面垂直指向受力物體,拉力方向沿著繩子收縮的方向。

【變式演練】

I.（2021?海南）根據(jù)要求完成以下作圖。如圖所示，杯子靜止在水平面上，請畫出杯子所

受支持力F的示意圖。

.【解答B(yǎng)】解,：,杯,子靜止在水平面上，在豎直方向上受力平衡，杯子受到豎直向下的重力

和豎直向上的支持力的作用，支持力的示意圖如圖所示：

2.?（2021?永州）如圖所示，一物體靜止在斜面上，畫出物體所受重力的示意圖。

【解答】解：過物體的重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，并用符號G表示。

如圖所示：

3.（2021?廣東）如圖所示，物體靜止在斜面上，畫出A所受重力G和支持力FN的示意圖。

【解答】解：重力的作用點(diǎn)在物體的重心，方向豎直向下，過重心作一條豎直向下的線

段，在末端畫上箭頭，即為重力G的示意圖；

斜面對物體支持力的方向垂直于斜面向上，過物體的重心作一條垂直于斜面向上的線段,

末端畫上箭頭，標(biāo)出支持力符號FN,如下圖所示：

【題型三】有關(guān)杠桿的作圖

【典例分析】（2021?南通）如圖，輕質(zhì)杠桿平衡，請作出動力FI的力臂h和杠桿所受

阻力F2的示意圖。

【解答】解：由圖可知支點(diǎn)是O點(diǎn)，從O點(diǎn)向動力Fi的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的

距離就是動力臂h。

阻力F2是物體A對杠桿的拉力，作用點(diǎn)在杠桿上，方向豎直向下，如圖所示:

【提分秘籍】

杠桿力臂的作法

1.杠桿的支點(diǎn)、動力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)都必須在杠桿上，力臂和力的作用線必須垂直。

※特別注意：不能把支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離當(dāng)做力臂！?。?/p>

2.力臂的畫法一般分如下幾步：

①確定杠桿主體結(jié)構(gòu)，找到支點(diǎn)0；

②分清杠桿受到的阻力和動力（容易錯畫為杠桿對其他物體的力），畫好動力作用線和阻力

作用線；

③從支點(diǎn)向力的作用線引垂線（用虛線表示），畫出垂足；支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂，用

大括號標(biāo)注出來，并用/表示動力臂，/表示阻力臂。

※力臂的畫法簡記為：一找點(diǎn)，二畫線，三作垂線段，四標(biāo)符號！！

3.最小動力作圖

此類問題中，一般情況下，“阻力X阻力臂”為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大。

最長動力臂的畫法：若動力作用點(diǎn)已經(jīng)給出，那么支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的連線作動力臂就是最

長的力臂；若動力作用點(diǎn)沒有給出，則選擇杠桿上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)為動力作用點(diǎn)，二者的連

線就是動力臂。

作最小動力的方法：①找出最大動力臂后過動力作用點(diǎn)作動力臂的垂線；②根據(jù)杠桿平衡的

實(shí)際情況確定動力的方向，最后標(biāo)上箭頭和字母尸或Λ<,

【變式演練】

1.（2021?威海）如圖是撐桿跳運(yùn)動員起跳動作示意圖，請?jiān)趫D中畫出運(yùn)動員對撐桿A點(diǎn)豎

直向下的拉力及其力臂。

【解答】解：從A點(diǎn)作豎直向下的拉力F,延長拉力F的作用線，從支點(diǎn)O向拉力作用

線畫垂線，可得拉力的力臂L,如圖所示：

2.（2021?涼山州）用一根鋼棒撬動地面上的一塊大石頭，如圖所示，請你在圖中作出最省

力時的動力方向F并標(biāo)出相應(yīng)支點(diǎn)O的位置。

【解答】解：由圖示可知，當(dāng)杠桿下端為支點(diǎn)時，OA為動力臂時最長，此時動力最小,

力垂直于杠桿向上，支點(diǎn)O與最小作用力F如圖所示：

3.（2021?常州）請?jiān)趫D中畫出使杠桿ABC保持平衡的最小動力Fl及其力臂Ll的示意圖。

【解答】解：杠桿ABC的支點(diǎn)在O點(diǎn)，連接OA,若在A端施力Fi,當(dāng)Fl的方向與OB

垂直時動力臂最大，此時最省力，OA為其力臂Li；

根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡，動力方向斜向下，據(jù)此可畫出最小的動力，如圖

所示：

【題型四】滑輪組的作圖

【典傷!1分析】（2021?黔西南州）用滑輪組將放在水平地面上的重物G提起，在圖中畫

出重物G所受重力的示意圖和滑輪組最省力的繩子繞法。

【解答】解：從事物G的重心開始，沿豎直向下的方向畫一條有向線段，并用G表示,

即為其所受重力示意圖；

圖中滑輪組有兩種繞線方法，一種是由兩根繩子承擔(dān)重物，一種是由三根繩子承擔(dān)重物,

要想最省力，應(yīng)選用三根繩子承擔(dān)的繞法，即從動滑輪開始纏繞，如圖所示：

G

【提分秘籍】

滑輪組作圖

滑輪組作圖中，有兩點(diǎn)要求：

①滑輪組是用一根繩子繞成；②所提供的滑輪要全部用完。

結(jié)合這兩個特點(diǎn)，可總結(jié)出如下的繞繩方法。

一看：看一下所提供的滑輪中，定滑輪和動滑輪的個數(shù)是否相等，如不相等，則繩子的固定

端一定連在個數(shù)少的滑輪的框架上。

二讀:如所提供的定滑輪和動滑輪的個數(shù)相等,就要讀一下題目的要求,看其中有無最省力”

或“改變力的方向”的要求.如要求“最省力”，則繩子的固定端一定連在動滑輪的框架上;

如要求“改變力的方向”，則繩子的自由端一定從定滑輪繞出，固定端也一定連在定滑輪的

框架上.我們將其簡化為“省動變定”。

三算：如所提供的定滑輪和動滑輪的個數(shù)相等，通過閱讀題目要求，也沒有“最省力”或“改

變力的方向”的要求，就要計(jì)算了.通過計(jì)算算出需要的繩子的段數(shù)，然后根據(jù)段數(shù)的奇偶

性確定.如是奇數(shù)，則繩子的固定端一

定連在動滑輪的框架上;如是偶數(shù)，則繩子的定端一定連在定滑輪的框架上.我們將其簡化為

“奇動偶定”，同樣可以采用諧音記憶法，記為：“機(jī)”動”或“激'動

【變式演練】

1.（2021?鄂爾多斯）如圖1是一款升降座椅裝置，其簡圖如圖2,請?jiān)趫D2中畫出滑輪組

的繞線情況，要求繩子的末端繞至按鈕處。

【解答】解：由題意可知，要求繩子的末端繞至按鈕處，則可從按鈕開始，引出一條繩

子，依次繞過最上面的定滑輪、下面的動滑輪、上面的第二個定滑輪，最后回到動滑輪

的掛鉤上，如

圖所示:

故答案為：見上圖。

2.（2022春?潮安區(qū)校級月考）給滑輪組繞線。（不計(jì)動滑輪重和摩擦）

【解答】解：①圖中有一個動滑輪和一個定滑輪，要求F=2G,所以繩子始端拴在動滑

3

輪的上掛鉤上，然后依次繞過定滑輪、動滑輪。繞繩方法如下：

②圖中有兩個動滑輪和兩個定滑輪，要求F=1G,所以繩子始端拴在定滑輪的下掛鉤上,

4

然后依次繞過動滑輪、定滑輪、動滑輪和定滑輪。繞繩方法如下：

3.（2021?清遠(yuǎn)模擬）通過滑輪組拉動粗糙水平面上的物體，請?jiān)趫D中畫出最省力的繩子繞

法，并標(biāo)出拉力F。

【解答】解：

滑輪組由兩個滑輪組成，最多有三段繩子通過動滑輪，繩子的起始端應(yīng)固定在動滑輪上,

由里向外依次繞繩。如圖所示：

W量新模考敦俎秣

一、作圖題。

1.（2021?聊城）如圖所示，用一根細(xì)繩拴著一個沙袋，甩起來，使沙袋繞手做圓周運(yùn)動,

請畫出此時沙袋的受力示意圖（不考慮空氣對沙袋的作用）。

【解答】解：細(xì)繩拉著沙袋繞手做圓周運(yùn)動，此時沙袋受重力和細(xì)繩的拉力，重力方向

豎直向下，拉力方向沿細(xì)繩指向手，作用點(diǎn)在沙袋的重心上，如圖所示：

2.（2021?臨沂）如圖所示，茶壺靜止在水平桌面上，請畫出它所受力的示意圖（將力的作

用點(diǎn)畫在茶壺的重心O點(diǎn)上）。

【解答】解：茶壺靜止，則受平衡力，這兩個力是豎直向下的重力G和豎直向上的支持

力F,大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，作用點(diǎn)在物體的重心。重力從重心

豎直向下畫，標(biāo)出符號G,支持力從重心豎直向上畫，標(biāo)出符號F,注意所畫的長度要

相等，如圖：

3.（2021?南京）如圖中，輕拉彈簧，水平面上的物體A和B處于靜止?fàn)顟B(tài)，畫出物體A

的受力示意圖。

【解答】解：以A為研究對象，此時A在水平方向上不受拉力作用，AqB沒有發(fā)生相

對運(yùn)動，也沒有相對運(yùn)動的趨勢，所以也不受摩擦力作用；

在豎直方向上A受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，這兩個力是一對平衡力，從

A的重心，分別沿重力和支持力的方向畫一條有向線段，并分別用G和F表示，如圖所

示：

4.（2021?濟(jì)寧）請按要求完成下列作圖.

如圖所示，頑皮的小象用力向下壓蹺蹺板，猴子被彈起。不計(jì)空氣阻力，請畫出此時猴

子的受力示意圖。

【解答】解：不計(jì)空氣阻力，被彈起的猴子只受到重力的作用，重力的方向是豎直向下

的，從猴子重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段，用G表示，如圖所示：

5.（2021?哈爾濱）體重500N的小明參加跳遠(yuǎn)來增強(qiáng)體質(zhì)，請?jiān)趫D中畫出小明受重力的示

意圖。（圖中O點(diǎn)為重力的作用點(diǎn)）

3

【解答】解：重力的方向是豎直向下的，過重心血一條帶箭頭的豎宜向下的有向線段,

用G表示，大小為500N,如圖所示：

6.（2021?東營）如圖所示，物體A放在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，請?jiān)趫D中畫出物體A對斜面

的壓力F的示意圖。

【解答】解：物體A對斜面的壓力垂直于斜面向下，作用點(diǎn)可畫在接觸面的中點(diǎn)處；過

壓力作用點(diǎn)畫一條垂直于斜面向下、帶箭頭的線段，標(biāo)出符號F,即為壓力的示意圖，

如圖所示：

7.（2021?襄陽）請畫出圖中小球受到的重力示意圖。

【解答】解：重力的方向豎直向下，山于球是形狀規(guī)則的物體，其重心在其幾何中心（球

心）上。故畫重力的示意圖如下：

8.（2021?無錫）如圖中手沿水平方向拉彈簧一端，彈簧伸長。請?jiān)贠點(diǎn)畫出彈簧對手的拉

力F的示意圖。

【解答】解：由圖可知，手向右拉彈簧，根據(jù)力的作用是相互的，彈簧對手施加向左的

拉力，彈簧對手的拉力作用在手上，力的示意圖如圖所示：

9.（2021?玉林）如圖所示，一個質(zhì)量分布均勻的小球靜止在光滑的水平地面上，左邊與豎

直光滑墻壁接觸，請?jiān)趫D中畫出小球受力示意圖。

【解答】解:

小球放在光滑的水平地面上，小球與墻接觸，但不擠壓，小球在水平方向上不受力；小

球在豎直方向上受重力G、支持力F的作用，重力的方向豎直向下、支持力方向豎直向

上，二力的作用點(diǎn)都畫在小球的重心（球心），如圖所示：

10.（2021?恩施州）如圖，物塊沿粗糙斜面向上運(yùn)動，請畫出物塊所受重力和摩擦力及物塊

對斜面壓力的示意圖。

【解答】解：物塊沿粗糙斜面向上運(yùn)動，受到豎直向下的重力和沿斜面向下的摩擦力的

作用；物塊對斜面壓力作用在斜面上，垂直于斜面向下；

從物體重心畫帶箭頭的線段，方向豎直向下，符號為G；從物體重心畫帶箭頭的線段，

方向沿斜面向下，符號為f；

在斜面上選取物體與接觸面的中點(diǎn)為壓力的作用點(diǎn)，過壓力作用點(diǎn)畫垂直于斜面、帶箭

頭的線段，符號為F：如圖所示：

11.（2021?黃岡）如圖所示，O為支點(diǎn)，請?jiān)贏點(diǎn)作出人用木棒撬動石頭的最小作用力F

的示意圖，并標(biāo)出其力臂1。

【解答】解：根據(jù)杠桿平衡條件“動力X動力臂=阻力X阻力臂”可知：在阻力與阻力

臂的乘積一定的情況下，要使動力最小，則動力臂必須最長，由圖知OA作動力臂最長，

。為支點(diǎn)，則動力方向向下，過A點(diǎn)與OA垂直向下作垂線就得到動力F的示意圖，如

圖所示：

12.（2021?西寧）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OAB上掛一物體，拉力F使杠桿在圖中位置平衡,

請?jiān)趫D中畫出力F的力臂L和物體所受的重力示意圖。

o

B

【解答】解：過物體的重心，向豎直向下方向畫一條有向線段，用G表示物體所受重力;

由支點(diǎn)O向F的作用線作垂線，垂線段的長度為F的力臂L,如圖所示：

13.（2021?百色）如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一個重物G,繩的拉力為F2,O為杠桿的

支點(diǎn)。請?jiān)诟軛UB端畫出最小的動力Fl并畫出其力臂L∣,使杠桿在圖中位置平衡。

【解答】解：由圖可知，力FI作用在B點(diǎn)且垂直于OB時，OB為最長力瞥L∣,再過B

點(diǎn)做動力臂Li的垂線即為最小動力Fb如圖所示；

14.（2021?福建）在圖中畫出使用鋤刀時動力F的力臂L。

【解答】解：延長動力作用線，由支點(diǎn)作動力作用線的垂線，則垂線段的長就是動力臂L?

如圖所示：

15.（2021?廣安）如圖所示是人走路的情形，可將人的腳視為一根杠桿。請?jiān)趫D中畫出動力

F的力臂Lo

【解答】解：從支點(diǎn)O作力F作用線的垂線段，即為動力F的力臂L,如下圖所示:

16.（2021?成都）由于土壤松動，一棵珍稀古樹搖搖欲墜。園藝師用繩子將古樹系住，通過

山體固定，對古樹