八下物理:作图题之力的示意图

宏观微观 2022-05-06 18:10:28

力是物体对物体的作用。力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。影响力的作用效果的因素有三个,分别是力的大小、方向和作用点,叫做力的三要素。力的示意图就是用一条带有箭头的线段来表示力的三要素。

一、作图步骤

1.确定受力物体,也叫研究对象。一个力对应两个物体:施力物体和受力物体。

2.在受力物体上找力的作用点。如果物体可以忽略大小,可以把受力物体的重心当作力的作用点。

3.从力作用点开始,沿着力的方向画线段,线段的长度表示力的大小。

4.在线段的终点加箭头表示力的方向。

5.标出力的符号(重力G、弹力F、摩擦力和阻力f)和大小。

注意:

1.用直尺作图,不能随手画。

2.如果同一图中有两个力或多个力,要用线段的长短区分力的大小。

3.力的大小关系一般可以根据物体的运动状态判断:如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,物体受到的两个力是平衡力,这两个力大小相等;如果物体加速或减速,两个力大小就不相同。

二、典型例题

例1:如图1所示,太阳能汽车在水平公路上向右匀速行驶,请在图中画出汽车受力的示意图。(力的作用点画在重心0点上)

解析:首先要根据物体所处的运动状态对物体进行受力分析,处于静止状态或做匀速直线运动状态的物体受力平衡,要根据平衡条件进行分析;做变速运动的物体受力不平衡,处于非平衡状态。

然后在对物体进行受力分析的基础上画力的示意图。

在水平公路上向右匀速行驶的太阳能汽车,处于平衡状态,在竖直方向和水平方向上受力都平衡。在竖直方向上受重力和支持力作用,在水平方向上受牵引力和摩擦力作用,从重心分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右、水平向左画一条带箭头的线段,用符号G、F支持力、F引力、F阻力表示;注意表示重力和支持力的线段长度相等,表示牵引力和阻力的线段长度相等,答案如图2所示。

例2:如图3所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,用手向下压小球,松手后,小球在弹簧弹力的作用下向上加速运动,不考虑空气阻力,请画出此时小球的受力示意图。

解析:在对物体进行受力分析时,首先要明确研究对象,本题的研究对象是小球:然后根据物体所处的状态和环境进行受力分析,受力分析的顺序一般是按照重力、弹力、摩擦力和其他力的顺序进行。

根据题目条件,地面附近的物体都要受到重力的作用,所以小球受到竖直向下的重力。不考虑空气阻力,与小球接触的是弹簧,被压缩的弹簧对小球有向上的弹力F。小球在弹簧弹力的作用下向上加速运动,所受到的重力和弹力F不相等,弹力F大于重力,因此,表示弹力F的有向线段应比表示重力好的有向线段长,力的作用点应画在小球的重心上,答案如图4所示。

三、练习题及答案

总之,作图题作为一种题型,有着独特的考查功能。做这类题时,必须理解与图相关的物理概念和规律,熟练掌握用图表达物理规律的方法和步骤。作图的过程和顺序反映学生的思维程序,作图的质量反映学生对作图规则掌握的熟练程度和严密程度。

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