主題二力

微專題1受力分析及其作圖（2-5分）（原卷版）

目錄

考點(diǎn)突破?考法探究

2

考點(diǎn)一受力分析..................................................2

考點(diǎn)二力學(xué)作圖..................................................

題型精研?考向洞悉

6

題型一受力分析求合力大小........................................6

題型二受力分析求摩擦力大小......................................7

題型三受力分析求浮力大小........................................7

題型四力的示意圖作圖............................................8

題型五力臂作圖..................................................9

題型六滑輪組繞線................................................9

考點(diǎn)突破?考法探究

考點(diǎn)一受力分析

考點(diǎn)聚焦

一、常見力的三要素

1.重力：大?。篏=mg,方向：豎直向下，作用點(diǎn)：重心。

2.彈力：產(chǎn)生條件：接觸，且發(fā)生彈性形變。

方向：（1）與接觸面垂直；

（2）繩子的拉力一定沿著繩子，指向繩子收縮的方向；

（3）彈簧的彈力一定沿著彈簧，指向彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的方向；

（4）桿的彈力不一定沿著桿，可以根據(jù)二力平衡判斷桿的彈力方向。

3.摩擦力：產(chǎn)生條件：（1）兩物體相互接觸且擠壓（彈性形變）；（2）接觸面粗糙；（3）發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)

或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

靜摩擦力的大?。旱扔谑刮矬w產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力的大小，可能值是一個(gè)范圍，從零到最大靜摩

擦力。由于兩個(gè)相互接觸的物體相對(duì)靜止，所以通常利用受力平衡求解。

靜摩擦力的方向：和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

滑動(dòng)摩擦力的大?。褐慌c壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，這兩個(gè)因素不變的情況下，滑動(dòng)摩擦力

大小不變。

滑動(dòng)摩擦力的方向：和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。

4.浮力：方向：豎直向上

大?。河?jì)算浮力的四種方法：稱重法：F浮=G*%—F'；壓力差法：七=峪上—峪下=與—耳；公式

法：4"孚=6排=m排g=?液；平衡法：o

■當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，分析物體受力時(shí)可以將這些力的作用點(diǎn)放在物體的重心上，方便分析。

二、受力分析

1.受力分析順序：“一重、二彈、三摩擦”

（1）重力：地球附近的物體都受重力，方向豎直向下

（2）彈力：彈力屬于接觸力，研究對(duì)象與接觸的物體相互之間有擠壓（形變）就會(huì)有彈力。假設(shè)法分

析彈力有無(wú)：假設(shè)撤去接觸物體，判斷研究對(duì)象是否能維持現(xiàn)狀，若不能，則相互間有彈力

（3）摩擦力：研究對(duì)象與接觸的物體之間接觸面粗糙、有彈力且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。假設(shè)法

分析摩擦力有無(wú)：假設(shè)接觸面光滑，判斷研究對(duì)象是否能維持現(xiàn)狀，若不能，則有摩擦力。

（4）浮力：浸在液體中的物體會(huì)受到向上的浮力，方向豎直向上。

2.分析方法

當(dāng)兩個(gè)(或以上)物體相互接觸時(shí)，受力分析有整體法和隔離法兩種方法，在實(shí)際中，我們通常結(jié)合

兩種方法交替使用，一般的順序?yàn)椋合日w，后隔離。

整體法：一般選取運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的幾個(gè)物體當(dāng)作一個(gè)整體，作為研究對(duì)象；受力分析時(shí)只分析這一整

體之外的物體對(duì)整體的作用力(外力)，不考慮整體內(nèi)部之間的相互作用力(內(nèi)力)。

隔離法：把要分析的物體從相關(guān)的物體體系中隔離出來(lái)作為研究對(duì)象，只分析該研究對(duì)象以外的物體

對(duì)該對(duì)象的作用力，不考慮研究對(duì)象對(duì)其他物體的作用力。

3.同一直線上力的合成

(1)合力和分力：如果一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果與幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，那么這個(gè)力就叫作

那幾個(gè)力的合力，組成合力的每一個(gè)力叫作分力。

(2)同一直線上的兩個(gè)力的合成規(guī)律

方向求合力示意圖

尸］尸2____NF合

—------------

耳、方向相同

合力大?。涸?瑞；合力方向：與尸1、尸2方向相同

尸2片,_N尸合

------------>>

合力大?。?-耳；合力方向：與《方向相同

巴月尸合

<------------->~~?

區(qū)、工方向相反

合力大?。壶B-耳；合力方向：與工方向相同

及網(wǎng)(尸

工，4?、,

二力平衡，合力為零

(3)同一直線上的多個(gè)力合成，可以轉(zhuǎn)化為同一直線上的兩個(gè)力合成規(guī)律。

4.受力分析的步驟

(1)確定研究對(duì)象，即根據(jù)題意弄清需要對(duì)哪個(gè)物體或哪個(gè)整體進(jìn)行受力分析；

(2)受力分析一般順序：先分析重力；其次是跟研究對(duì)象接觸的物體對(duì)其施加的彈力(拉力、壓力、

推力、支持力、浮力等)；最后由研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)分析摩擦力(阻力)；

(3)檢驗(yàn)：根據(jù)研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和平衡力的知識(shí)來(lái)檢驗(yàn)此受力分析是否正確。

5.受力分析要注意

(1)只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研究對(duì)象給其他物體的力，即要明確任務(wù)；

(2)每分析出一個(gè)力，應(yīng)找出該力的施力物，否則，該力的存在就值得考慮；

(3)注意利用相互作用力的特點(diǎn)來(lái)識(shí)別某些力的存在及其方向：

（4）為使問題簡(jiǎn)化，不特別說(shuō)明，可忽略某些次要的力，如物體運(yùn)動(dòng)速度不大時(shí)的空氣阻力及水的阻

力，輕桿、輕繩、輕滑輪等輕質(zhì)物體的重力可以不考慮。

針對(duì)訓(xùn)練

1.（2024?廣西賀州?三模）一帶閥門的圓柱形容器，底面積是200cm2,裝有12cm深的水，當(dāng)把邊長(zhǎng)為10cm,

重為20N的正方體M用細(xì)繩懸掛放入水中時(shí)，有!的體積露出水面，如圖所示.求：

（1）正方體M受到的浮力；

（2）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；

（3）若從圖示狀態(tài)開始，通過(guò)閥門K緩慢放水，當(dāng)容器中水面下降了3cm時(shí)，細(xì)繩剛好被拉斷，則細(xì)繩

能承受的最大拉力是多少？

考點(diǎn)二力學(xué)作圖

考點(diǎn)聚焦

一、作力的示意圖

對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，要正確畫出力的示意圖?？梢圆捎谩叭ㄈ龢?biāo)”的方法具體步驟如下：

1.先確定研究對(duì)象受到哪些力的作用。

2.“三定”

（1）定作用點(diǎn)：在受力物體上畫出作用點(diǎn)，不能畫在受力物體的外面，更不能畫在施力物體上。如果

物體同時(shí)受到幾個(gè)力作用時(shí)，就將重心作為這幾個(gè)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。注意題中關(guān)于方向的關(guān)鍵詞如“水平"”豎直”

等，并及時(shí)鏈接已有的力學(xué)知識(shí)，如重力方向豎直向下，摩擦力方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，壓力方

向與支持面垂直等。

（3）定長(zhǎng)度：在同一圖中，如果物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，線段的長(zhǎng)短要大致表示力的大小，力越大,

線段應(yīng)畫得越長(zhǎng)。

3.“三標(biāo)”

（1）標(biāo)箭頭：在線段的末端標(biāo)上箭頭表示力的方向。

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

（3）標(biāo)數(shù)值和單位：若己知力的大小，在箭頭旁邊標(biāo)上力的數(shù)值和單位。

4.畫力的示意圖需注意的問題

(1)力的作用點(diǎn)一定要畫在受力物體上，一般重力要畫在物體的重心上，壓力要畫在被壓物體的表面

上；當(dāng)一個(gè)物體受多個(gè)力作用時(shí)，這幾個(gè)力的作用點(diǎn)都要畫在物體的重心上。

(2)在畫力的示意圖時(shí)，要正確分析物體的受力情況，若找不出一個(gè)力的施力物體，則該力一定是不

存在的。根據(jù)要求畫出需要畫的力，不要“畫蛇添足”地畫出不存在的力。

二、力臂作圖

1.力臂的畫法

步驟畫法圖示

先假設(shè)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，則杠桿上相對(duì)一

找支點(diǎn)0?

靜止的點(diǎn)即為支點(diǎn)

從動(dòng)力、阻力作用點(diǎn)沿力的方向

?

畫動(dòng)力和阻力的作用線分別畫直線或反向延長(zhǎng)線即動(dòng)

力、阻力的作用線(用虛線)尸2

從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段，

畫力臂

在垂線段旁標(biāo)注力臂的名稱

V1

2.最小動(dòng)力作圖

(1)尋找最大動(dòng)力臂的方法：①動(dòng)力的作用點(diǎn)確定了的時(shí)候，則支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)即為

最大動(dòng)力臂；②動(dòng)力的作用點(diǎn)沒有確定時(shí)，應(yīng)觀察杠桿上哪一點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，則這一點(diǎn)到支點(diǎn)的距離即為

最大動(dòng)力臂。

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

情況確定動(dòng)力的方向，最后標(biāo)上箭頭和字母。

三、滑輪組繞線

1.確定繩子的段數(shù)：根據(jù)省力情況，用“=￡來(lái)求，或根據(jù)移動(dòng)距離的關(guān)系，用〃=上來(lái)求。當(dāng)n不

Fh

是整數(shù)時(shí)，要采用只入不舍的“進(jìn)一法”處理小數(shù)位。

2.滑輪組的繞繩方法：(1)動(dòng)滑輪和定滑輪個(gè)數(shù)相同時(shí)，滑輪組繞繩采用“奇動(dòng)偶定”的原則.即當(dāng)

承重繩子的段數(shù)為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端在動(dòng)滑輪上；當(dāng)承重繩子的段數(shù)為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端在定滑

輪上。

(2)動(dòng)滑輪和定滑輪個(gè)數(shù)不相同時(shí)，最省力的繞線方法：從個(gè)數(shù)少的滑輪為起點(diǎn)。

針對(duì)訓(xùn)練

1.(2024?青海西寧?中考真題)一輛汽車運(yùn)送貨物，水平車廂中的貨物與車一起沿平直的公路做勻速直線

運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出該貨物的受力示意圖。

2.（2024?黑龍江大慶?中考真題）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，畫出球/所受重力的示意圖（重心在球

心處）和力廠的力臂"

題型精研?考向洞悉

題型一受力分析求合力大小

1.（2024?遼寧?二模）如圖所示，一個(gè)重力為G的小球從某一高度豎直下落，撞到豎直放置的彈簧上，然

后又被彈起，空氣阻力大小不變且小于重力，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球接觸彈簧向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程合力方向先向下后向上

B.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度為零，處于平衡狀態(tài)

C.下降過(guò)程和上升過(guò)程中合力為零的位置是重合的

D.不和彈簧接觸時(shí)，下降階段小球受到的合力小于上升階段小球受到的合力

2.（2024?江蘇無(wú)錫?模擬預(yù)測(cè)）小明是個(gè)航天迷，他利用自制降落傘模擬返回艙的降落過(guò)程，將帶有降落

傘的重物從高處釋放，重物開始減速下落，重物從釋放到落地共用了4s,落地前的最后2s重物的運(yùn)動(dòng)可視

為直線運(yùn)動(dòng)，打開降落傘后，降落傘和重物受到的空氣阻力/■與速度v滿足關(guān)系式上左為定值，

降落傘和重物的總質(zhì)量為7.5kg,不考慮其所受浮力作用，g取10N/kg,則落地前的最后2s降落傘和重物受

到的阻力為N,其總重力做功的功率為W；打開降落傘剛開始向下減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，降落傘和

重物受到的合力大小為No

AV/Cm-s-1)

題型二受力分析求摩擦力大小

3.（2024?江蘇蘇州?二模）已知物體間滑動(dòng)摩擦力的大小跟它們之間的壓力成正比。a、b、c三個(gè)物體接觸

面和地面的粗糙程度相同。

（1）如圖所示，三個(gè)相同木塊疊在一起，用手給b一個(gè)水平向右的力巧=3N,此時(shí)a、b、c能一起向右做勻

速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)木塊c受到地面施加的水平向左___N的摩擦力。

（2）若現(xiàn)在左手固定c不動(dòng)，右手給b的水平力為尸2,使物體a、b能一起剛好向右做勻速運(yùn)動(dòng)，則死的大

小為N?

（3）若現(xiàn)在右手固定a、b不動(dòng),左手給c的水平力為用，使物體c能剛好向左被勻速拉出，則B的大小為N?

4.（2024?江蘇蘇州?二模）如圖所示，一重為G的木塊放在水平面上，上表面固定一輕滑輪（不計(jì)滑輪摩

擦），一端固定在右側(cè)墻上，另一端始終用大小為尸/的力豎直向上拉，木塊向右勻速運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程中木

塊受到的摩擦力大小為,木塊對(duì)桌面的壓力G（選填或“<”）。若將繩端拉力方向改為

水平向右，木塊仍能勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)拉力大小為尸2,則3_____4（選填或。

2

3I

題型三受力分析求浮力大小

5.（2024?湖北武漢?模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)準(zhǔn)備用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、吸盤、滑輪、細(xì)線來(lái)測(cè)量木塊（不

吸水）的密度。

甲乙丙

(1)如圖甲所示，木塊所受的重力為N；

(2)如圖乙所示，將滑輪的軸固定在吸盤的掛鉤上，擠出吸盤內(nèi)部的空氣，吸盤在______的作用下被緊緊壓

在燒杯底部。如圖丙所示，在燒杯中倒入適量的水，用細(xì)線將木塊拴住，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉入

水中，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.4N,如果不計(jì)摩擦和細(xì)線重，木塊受到的浮力為N；

(3)如果將圖丙燒杯中的水換成另一種液體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.2N,則該液體的密度

為kg/m3o

6.(2024?廣東東莞?二模)小雨通過(guò)如圖所示滑輪組將水中物體勻速提升至空中，在物體露出水面之前他

所用拉力150