在中考中,作圖題是必考的內(nèi)容之一,也是今后繼續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),解答作圖題的規(guī)律。①要審清題目,不要在圖示中多畫沒有要求的力;②要注意標(biāo)度和單位。若題目中已知是質(zhì)量,必須先計算出重力;③力的作用點要畫在受力物體上,重力作用點應(yīng)在物體的重心上(均勻物體畫在幾何中心上);④壓力方向必須與受力面垂直;⑤物體受力時要注意對“靜止”或“勻速”等關(guān)鍵字的理解。
題目1 在如圖1中用力的圖示作出物體A受到大小為10N的壓力。
錯誤作法 如圖2甲和圖2乙 。
錯解分析 圖2中甲和乙圖沒有理解壓力的概念和方向。更沒有理解到壓力的施力物體和受力物體。甲圖是作的A受到的重力圖示;乙圖是斜面受到A的壓力圖示。
正確解法 壓力是垂直作用于物體表面上的力,該題目受力物體是A,施力物體是斜面。這是因為物體間力的作用是相互的。物體A向斜面施加10N壓力時,同時A也要受到斜面10N的壓力。A受到的壓力方向垂直于斜面,作用點在A上。
也可以根據(jù)壓力產(chǎn)生的原因分析:因為壓力是屬于彈力,是相互接觸的物體互相擠壓發(fā)生形變而產(chǎn)生的。使A受到斜面的壓力,如圖2丙。
題目2 如圖3用一根硬棒撬一塊大石頭,棒上端是動力作用點A。①在圖3上標(biāo)出,當(dāng)動力方向向上時,杠桿的支點a;標(biāo)出當(dāng)動力方向豎直向下時,杠桿的支點b的位置。②在杠桿上畫出撬石塊的動力F最小時力的方向。
錯解 ①當(dāng)動力方向向上時,杠桿支點a如圖三甲;當(dāng)動力方向豎直向下時,杠桿支點b的位置。如圖3乙。②當(dāng)作用在杠桿上動力最小時,最小力的方向如圖3乙。
錯解分析 圖3甲圖和乙圖錯誤解答是沒有弄清動力、阻力、支點的概念。支點是杠桿在轉(zhuǎn)動過程中不動的點。故甲圖和乙圖是錯誤的。
圖3甲、乙圖的錯誤是沒有理解動力臂、阻力臂的概念和杠桿的平衡條件。根據(jù)杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即使用平衡的杠桿時,動力臂是阻力臂的幾倍,動力是阻力的幾分之一。動力臂是阻力臂的倍數(shù)越大,就應(yīng)越省力,即杠桿的動力最小。
正確解法 當(dāng)力方向向上時,杠桿克服的阻力等于石塊的重力,動力作用在棒上端A,杠桿就繞a轉(zhuǎn)動時杠桿的支點為a。(如圖3丁)
當(dāng)動力方向豎直向下時,杠桿克服的阻力仍是石塊的重力,動力作用在棒上端A,杠桿的支點a(如圖3丙)。根據(jù)杠桿平衡的條件 F1L1=F2L2,當(dāng)阻力和阻力臂不變時,動力臂越長,動力就越小,支點為a,阻力臂為L2,動力臂為OA最長,F(xiàn)最小,如圖3丙。
點評 畫杠桿的最小力的方向和力臂。首先要理解杠桿的支點、動力臂、阻力臂的概念和杠桿的平衡條件F1L1=F2L2。當(dāng)杠桿的阻力和阻力臂不變時,只有動力臂最長時,動力最小。連接支點與動力作用點的線段長為最長的動力臂,再通過動力作用點作出動力垂直于動力臂的方向,這個動力為最小。
練習(xí)題:
1、如圖4:用羊角錘拔釘子,在圖中畫出支點O,畫出最省力時,作用在錘柄A處的動力F和力臂L。
2、如圖5所示杠桿(杠桿均勻、不計杠桿的重力)可沿支點O自由轉(zhuǎn)動,在B點掛重力為G的物體,為使杠桿平衡,應(yīng)在杠桿上________點施加一個最小力為________,且該力的方向是____________。 3、如圖6,用如圖工具撬釘子的一種情況,請在圖中標(biāo)作用在杠桿A點施加的最小力F的方向和力的作用點。
4、如圖7,用一根自重忽略不計的硬棒撬動石塊,若硬棒與水平面成60°角,硬棒C受到石塊的壓力為1500N。已知AB=1.5m,BC=0.3m,CD=0.2m,求硬棒撬動石塊所用的最小力的大小和方向。
答案:1、略。2、A;0.25G。3、略。4、150N;過A垂直于BA向上。1 創(chuàng)設(shè)民主和諧的學(xué)習(xí)氣氛,為合理的猜想打下基礎(chǔ)。