專題17力學作圖題專項（解析版）

目錄

一、熱點題型歸納................................................................................

【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】有關杠桿的作圖..................................................................

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

二、最新模考題組練.............................................................................

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，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，小球處于靜止狀

態，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：

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

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

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。

(2)定方向：以作用點為起點，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，線段應畫得越長。一對壬

衡力線段長度相同。

(4)標箭頭：在線段的末端標上箭頭表示力的方向。

(5)標符號：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)標數值和單位：若有力的大小，還應該在箭頭旁邊標上力的數值和單位。

【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）隨著我國近年經濟高速發展，各地對教育的投入大大增加，各學校的教育

教學環境和條件得到了極大的改善.教室里，傳統的木質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設備得到了廣泛運用……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。請在圖中畫出黑

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狀態，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：小球用細繩懸掛在天花板上，處于平衡狀態，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】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，標出支持力符號FN,如下圖所示：

【題型三】有關杠桿的作圖

【典例分析】（2021?南通）如圖，輕質杠桿平衡，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：由圖可知支點是O點，從O點向動力Fi的作用線作垂線，支點到垂足的

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、動力作用點和阻力作用點都必須在杠桿上，力臂和力的作用線必須垂直。

※特別注意：不能把支點到力的作用點的距離當做力臂！！！

2.力臂的畫法一般分如下幾步：

①確定杠桿主體結構，找到支點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從支點向力的作用線引垂線（用虛線表示），畫出垂足；支點到垂足的距離就是力臂，用

大括號標注出來，并用/表示動力臂，/表示阻力臂。

※力臂的畫法簡記為：一找點，二畫線，三作垂線段，四標符號！！

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：若動力作用點已經給出，那么支點到動力作用點的連線作動力臂就是最

長的力臂；若動力作用點沒有給出，則選擇杠桿上離支點最遠的點為動力作用點，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作動力臂的垂線；②根據杠桿平衡的

實際情況確定動力的方向，最后標上箭頭和字母尸或Λ<,

【變式演練】

1.（2021?威海）如圖是撐桿跳運動員起跳動作示意圖，請在圖中畫出運動員對撐桿A點豎

直向下的拉力及其力臂。

【解答】解：從A點作豎直向下的拉力F,延長拉力F的作用線，從支點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并標出相應支點O的位置。

【解答】解：由圖示可知，當杠桿下端為支點時，OA為動力臂時最長，此時動力最小,

力垂直于杠桿向上，支點O與最小作用力F如圖所示：

3.（2021?常州）請在圖中畫出使杠桿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的支點在O點，連接OA,若在A端施力Fi,當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；

根據杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡，動力方向斜向下，據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重物，一種是由三根繩子承擔重物,

要想最省力，應選用三根繩子承擔的繞法，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。

結合這兩個特點，可總結出如下的繞繩方法。

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

端一定連在個數少的滑輪的框架上。

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，就要計算了.通過計算算出需要的繩子的段數，然后根據段數的奇偶

性確定.如是奇數，則繩子的固定端一

定連在動滑輪的框架上;如是偶數，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”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,請在圖2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?潮安區校級月考）給滑輪組繞線。（不計動滑輪重和摩擦）

【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?清遠模擬）通過滑輪組拉動粗糙水平面上的物體，請在圖中畫出最省力的繩子繞

法，并標出拉力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，用一根細繩拴著一個沙袋，甩起來，使沙袋繞手做圓周運動,

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：細繩拉著沙袋繞手做圓周運動，此時沙袋受重力和細繩的拉力，重力方向

豎直向下，拉力方向沿細繩指向手，作用點在沙袋的重心上，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

用點畫在茶壺的重心O點上）。

【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，作用點在物體的重心。重力從重心

豎直向下畫，標出符號G,支持力從重心豎直向上畫，標出符號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處于靜止狀態，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沒有發生相

對運動，也沒有相對運動的趨勢，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。不計空氣阻力，請畫出此時猴

子的受力示意圖。

【解答】解：不計空氣阻力，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的小明參加跳遠來增強體質，請在圖中畫出小明受重力的示

意圖。（圖中O點為重力的作用點）

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狀態，請在圖中畫出物體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，作用點可畫在接觸面的中點處；過

壓力作用點畫一條垂直于斜面向下、帶箭頭的線段，標出符號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。請在O點畫出彈簧對手的拉

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，請在圖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為壓力的作用點，過壓力作用點畫垂直于斜面、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，請在A點作出人用木棒撬動石頭的最小作用力F

的示意圖，并標出其力臂1。

【解答】解：根據杠桿平衡條件“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，則動力方向向下，過A點與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，輕質杠桿OAB上掛一物體，拉力F使杠桿在圖中位置平衡,

請在圖中畫出力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，輕質杠桿的A點掛一個重物G,繩的拉力為F2,O為杠桿的

支點。請在杠桿B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點且垂直于OB時，OB為最長力瞥L∣,再過B

點做動力臂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。請在圖中畫出動力

F的力臂Lo

【解答】解：從支點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