1 [2024 河北唐山期末]如图,向易拉罐中注入少量水后(水未画出),将其斜立在水平桌面上,已知易拉罐重心在图中的虚线$O_{1}O_{2}$上,请画出静止在桌面上的易拉罐的受力示意图。

答案
1. 如图所示
解析
【分析】
我们按照受力分析的常规思路来思考:首先确定研究对象是静止在水平桌面的易拉罐,它处于平衡状态,合力为零。第一步先确定重力:所有在地球附近的物体都受重力,重力方向始终竖直向下,作用点在题目给出的虚线O₁O₂上的重心位置。第二步分析接触力:易拉罐只和水平桌面接触,桌面会对它产生支持力,支持力的方向永远垂直于接触面,这里接触面是水平桌面,所以支持力方向是竖直向上;由于易拉罐平衡,重力和支持力必须二力平衡,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,此时没有其他外力,易拉罐不存在相对桌面的运动趋势,因此不需要摩擦力来平衡,所以易拉罐一共只受两个力。最后按照力的示意图规范画出两个力即可。
【解析】
1. 先找到易拉罐的重心,位于虚线O₁O₂上;
2. 从重心位置沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注符号G,代表易拉罐受到的重力;
3. 从重心位置沿竖直向上的方向画一条和重力线段长度相等的带箭头的线段,标注符号F支(或F),代表桌面对易拉罐的支持力;
4. 由于二力已经平衡,不存在相对运动趋势,无需画出摩擦力。
【答案】

【知识点】
受力示意图,二力平衡,重力方向
【点评】
本题的易错点是容易错误认为支持力垂直易拉罐的罐身、或者额外添加不存在的摩擦力,解题时要明确支持力的方向是垂直于接触面而非物体表面,平衡状态下合力为零,没有其他外力时摩擦力没有施力的必要,避免多余受力。
【难度系数】
0.5
我们按照受力分析的常规思路来思考:首先确定研究对象是静止在水平桌面的易拉罐,它处于平衡状态,合力为零。第一步先确定重力:所有在地球附近的物体都受重力,重力方向始终竖直向下,作用点在题目给出的虚线O₁O₂上的重心位置。第二步分析接触力:易拉罐只和水平桌面接触,桌面会对它产生支持力,支持力的方向永远垂直于接触面,这里接触面是水平桌面,所以支持力方向是竖直向上;由于易拉罐平衡,重力和支持力必须二力平衡,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,此时没有其他外力,易拉罐不存在相对桌面的运动趋势,因此不需要摩擦力来平衡,所以易拉罐一共只受两个力。最后按照力的示意图规范画出两个力即可。
【解析】
1. 先找到易拉罐的重心,位于虚线O₁O₂上;
2. 从重心位置沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注符号G,代表易拉罐受到的重力;
3. 从重心位置沿竖直向上的方向画一条和重力线段长度相等的带箭头的线段,标注符号F支(或F),代表桌面对易拉罐的支持力;
4. 由于二力已经平衡,不存在相对运动趋势,无需画出摩擦力。
【答案】
【知识点】
受力示意图,二力平衡,重力方向
【点评】
本题的易错点是容易错误认为支持力垂直易拉罐的罐身、或者额外添加不存在的摩擦力,解题时要明确支持力的方向是垂直于接触面而非物体表面,平衡状态下合力为零,没有其他外力时摩擦力没有施力的必要,避免多余受力。
【难度系数】
0.5
2 [2025 湖南长沙模拟,中]某人站在小车里,随小车在水平地面上做匀速直线运动,请画出人的受力示意图。

答案
2. 如图所示
解析
【分析】
首先明确人的运动状态:人和小车一起做匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为0。第一步先从常见的力开始分析:竖直方向上,人必然受到竖直向下的重力,同时小车对人有向上的支持力,这两个力满足二力平衡的条件,大小相等。接下来分析水平方向:如果人水平方向受到摩擦力,就没有其他力和摩擦力平衡,无法保持匀速直线运动,同时人和小车之间没有相对运动、也没有相对运动的趋势,因此水平方向不受任何力。最后确定所有受力后,将力的作用点统一画在人的重心,按要求画出两个力的示意图即可。
【解析】
1. 受力分析:人随小车做匀速直线运动,处于平衡状态:
竖直方向:受到竖直向下的重力G,以及小车对人竖直向上的支持力F,二力是一对平衡力,大小相等;
水平方向:人与小车相对静止,不存在相对运动或相对运动趋势,因此水平方向不受摩擦力,也无其他外力作用。
2. 作图要求:将两个力的作用点都绘制在人的重心处,重力的箭头竖直向下,标注符号G;支持力的箭头竖直向上,标注符号F(或N),两个力的线段长度保持相等,代表二力大小相等。
【答案】

【知识点】
二力平衡,受力分析,力的示意图
【点评】
本题的易错点是很多同学会凭直觉认为向右运动的人会受到向右的摩擦力,忽略了平衡状态下合力必须为零的规律,凭空添加不存在的摩擦力,解题时要严格按照受力分析的逻辑逐一验证,不能主观臆造不存在的力。
【难度系数】
0.6
首先明确人的运动状态:人和小车一起做匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为0。第一步先从常见的力开始分析:竖直方向上,人必然受到竖直向下的重力,同时小车对人有向上的支持力,这两个力满足二力平衡的条件,大小相等。接下来分析水平方向:如果人水平方向受到摩擦力,就没有其他力和摩擦力平衡,无法保持匀速直线运动,同时人和小车之间没有相对运动、也没有相对运动的趋势,因此水平方向不受任何力。最后确定所有受力后,将力的作用点统一画在人的重心,按要求画出两个力的示意图即可。
【解析】
1. 受力分析:人随小车做匀速直线运动,处于平衡状态:
竖直方向:受到竖直向下的重力G,以及小车对人竖直向上的支持力F,二力是一对平衡力,大小相等;
水平方向:人与小车相对静止,不存在相对运动或相对运动趋势,因此水平方向不受摩擦力,也无其他外力作用。
2. 作图要求:将两个力的作用点都绘制在人的重心处,重力的箭头竖直向下,标注符号G;支持力的箭头竖直向上,标注符号F(或N),两个力的线段长度保持相等,代表二力大小相等。
【答案】
【知识点】
二力平衡,受力分析,力的示意图
【点评】
本题的易错点是很多同学会凭直觉认为向右运动的人会受到向右的摩擦力,忽略了平衡状态下合力必须为零的规律,凭空添加不存在的摩擦力,解题时要严格按照受力分析的逻辑逐一验证,不能主观臆造不存在的力。
【难度系数】
0.6
3 [2025 江苏连云港三模,中]如图所示,A物体重40 N,B物体重12 N。A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动,画出物体A的受力示意图,并标出各力的大小。

答案
3. 如图所示
解析
【分析】
我们要对做匀速直线运动的物体A做受力分析,首先明确A处于平衡状态,合力为零,按照先竖直方向、后水平方向的顺序梳理受力:
1. 先看竖直方向:A在水平桌面上,没有竖直方向的运动,首先A自身有向下的重力,大小是已知的40N,那么桌面必然给A一个向上的支持力,二力平衡,所以支持力大小等于重力40N。
2. 再看水平方向:A向右匀速运动,绳子通过定滑轮拉A的拉力大小等于B的重力,也就是12N、方向向右;因为A匀速,水平方向二力平衡,所以桌面对A的滑动摩擦力方向向左,大小和拉力相等,为12N。
最后从A的重心出发,沿各个力的方向画出带箭头的线段,标注对应力的符号和大小即可。
【解析】
1. 确定研究对象为物体A,A沿水平桌面做匀速直线运动,属于平衡状态,所受合外力为0。
2. 竖直方向受力分析:
重力G:方向竖直向下,大小为$G=40\ \mathrm{N}$;
桌面的支持力$F_{\mathrm{支}}$:方向竖直向上,竖直方向二力平衡,因此$F_{\mathrm{支}}=G=40\ \mathrm{N}$。
3. 水平方向受力分析:
绳子的拉力$F_{\mathrm{拉}}$:方向水平向右,由于B也处于平衡状态,绳子拉力等于B的重力,因此$F_{\mathrm{拉}}=G_B=12\ \mathrm{N}$;
桌面的滑动摩擦力$f$:方向水平向左,阻碍A向右的相对运动,水平方向二力平衡,因此$f=F_{\mathrm{拉}}=12\ \mathrm{N}$。
4. 以A的重心为所有力的起点,分别沿四个力的方向绘制带箭头的线段,在对应线段旁标注力的符号和对应数值,完成受力示意图。
【答案】

【知识点】
二力平衡,受力分析,力的示意图
【点评】
本题是平衡态下的基础受力分析题,易错点是漏记某个方向的力,或者错误判断摩擦力、拉力的大小,按照“先重力、后弹力、再摩擦力”的顺序逐方向排查,结合平衡状态合力为零的规律,就可以准确得到所有力的大小和方向。
【难度系数】
0.7
我们要对做匀速直线运动的物体A做受力分析,首先明确A处于平衡状态,合力为零,按照先竖直方向、后水平方向的顺序梳理受力:
1. 先看竖直方向:A在水平桌面上,没有竖直方向的运动,首先A自身有向下的重力,大小是已知的40N,那么桌面必然给A一个向上的支持力,二力平衡,所以支持力大小等于重力40N。
2. 再看水平方向:A向右匀速运动,绳子通过定滑轮拉A的拉力大小等于B的重力,也就是12N、方向向右;因为A匀速,水平方向二力平衡,所以桌面对A的滑动摩擦力方向向左,大小和拉力相等,为12N。
最后从A的重心出发,沿各个力的方向画出带箭头的线段,标注对应力的符号和大小即可。
【解析】
1. 确定研究对象为物体A,A沿水平桌面做匀速直线运动,属于平衡状态,所受合外力为0。
2. 竖直方向受力分析:
重力G:方向竖直向下,大小为$G=40\ \mathrm{N}$;
桌面的支持力$F_{\mathrm{支}}$:方向竖直向上,竖直方向二力平衡,因此$F_{\mathrm{支}}=G=40\ \mathrm{N}$。
3. 水平方向受力分析:
绳子的拉力$F_{\mathrm{拉}}$:方向水平向右,由于B也处于平衡状态,绳子拉力等于B的重力,因此$F_{\mathrm{拉}}=G_B=12\ \mathrm{N}$;
桌面的滑动摩擦力$f$:方向水平向左,阻碍A向右的相对运动,水平方向二力平衡,因此$f=F_{\mathrm{拉}}=12\ \mathrm{N}$。
4. 以A的重心为所有力的起点,分别沿四个力的方向绘制带箭头的线段,在对应线段旁标注力的符号和对应数值,完成受力示意图。
【答案】
【知识点】
二力平衡,受力分析,力的示意图
【点评】
本题是平衡态下的基础受力分析题,易错点是漏记某个方向的力,或者错误判断摩擦力、拉力的大小,按照“先重力、后弹力、再摩擦力”的顺序逐方向排查,结合平衡状态合力为零的规律,就可以准确得到所有力的大小和方向。
【难度系数】
0.7
4 [2024 山东枣庄模拟,中]如图所示,某小车沿水平面向右做匀速直线运动,在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球,小球与光滑的竖直车厢壁刚好接触,若小车突然刹车,请在C点画出此时小球受力的示意图。

答案
4. 如图所示
关键点拨
(1)小球在竖直方向上受到重力和细绳的拉力两个力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上。
(2)小车突然刹车时,由于惯性,小球会继续向右运动,从而和车厢壁发生挤压产生弹力,车厢壁会对小球产生向左的支持力。
(3)小球的运动状态是减速直线运动,$F_{合}$与运动方向相反。
解析
【分析】
我们按照受力分析的标准逻辑逐步思考:首先确定研究对象为小球,第一步先分析始终存在的重力,方向竖直向下;第二步分析弹力:小球被细绳悬挂,因此受到细绳竖直向上的拉力,小车原本匀速向右运动时小球和光滑车厢壁刚好接触,没有挤压因此车厢壁对小球没有弹力;当小车突然刹车时,小球由于惯性要保持原来向右的运动速度,会向右挤压竖直车厢壁,车厢壁发生弹性形变,会对小球产生水平向左的支持力;第三步判断摩擦力:题目明确车厢壁是光滑的,因此不存在摩擦力。最后将所有力的作用点都画在小球的重心C点,沿对应方向画出带箭头的线段标注对应力即可。
【解析】
1. 确定作用点:所有力的作用点都取小球的重心,即图中的C点。
2. 绘制重力:从C点出发,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注符号G,代表小球受到的重力。
3. 绘制细绳拉力:从C点出发,沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,线段长度和重力的线段长度大致相等,标注符号F拉,代表细绳对小球的拉力,竖直方向二力平衡。
4. 绘制车厢壁的支持力:从C点出发,沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,标注符号F支,代表刹车后车厢壁对小球向左的弹力,由于车厢壁光滑,不存在摩擦力。
【答案】

【知识点】
受力分析,惯性,力的示意图
【点评】
本题的易错点是容易遗漏小车刹车后车厢壁对小球的水平向左的支持力,也容易错误添加不存在的摩擦力,解题时要注意弹力的产生条件是相互挤压发生弹性形变,结合惯性判断小球和车厢壁的挤压情况,同时注意题干给出的“车厢壁光滑”的条件,排除摩擦力的存在,做到受力分析不多力、不漏力。
【难度系数】
0.6
我们按照受力分析的标准逻辑逐步思考:首先确定研究对象为小球,第一步先分析始终存在的重力,方向竖直向下;第二步分析弹力:小球被细绳悬挂,因此受到细绳竖直向上的拉力,小车原本匀速向右运动时小球和光滑车厢壁刚好接触,没有挤压因此车厢壁对小球没有弹力;当小车突然刹车时,小球由于惯性要保持原来向右的运动速度,会向右挤压竖直车厢壁,车厢壁发生弹性形变,会对小球产生水平向左的支持力;第三步判断摩擦力:题目明确车厢壁是光滑的,因此不存在摩擦力。最后将所有力的作用点都画在小球的重心C点,沿对应方向画出带箭头的线段标注对应力即可。
【解析】
1. 确定作用点:所有力的作用点都取小球的重心,即图中的C点。
2. 绘制重力:从C点出发,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注符号G,代表小球受到的重力。
3. 绘制细绳拉力:从C点出发,沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,线段长度和重力的线段长度大致相等,标注符号F拉,代表细绳对小球的拉力,竖直方向二力平衡。
4. 绘制车厢壁的支持力:从C点出发,沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,标注符号F支,代表刹车后车厢壁对小球向左的弹力,由于车厢壁光滑,不存在摩擦力。
【答案】
【知识点】
受力分析,惯性,力的示意图
【点评】
本题的易错点是容易遗漏小车刹车后车厢壁对小球的水平向左的支持力,也容易错误添加不存在的摩擦力,解题时要注意弹力的产生条件是相互挤压发生弹性形变,结合惯性判断小球和车厢壁的挤压情况,同时注意题干给出的“车厢壁光滑”的条件,排除摩擦力的存在,做到受力分析不多力、不漏力。
【难度系数】
0.6
5 [2025 江苏徐州质检,中]如图所示,向右行驶的货车车厢顶部吊着的一个小球突然向左摆动,而在货车车厢底板上的大木箱并没有动。试画出大木箱所受力的示意图。(车厢底板表面粗糙)

答案
5. 如图所示
【解析】小球突然向左摆动,说明货车正向右加速行驶;由惯性知识可知,大木箱有相对车厢底板向左滑动的趋势,故大木箱在水平方向上受到水平向右的摩擦力;大木箱在竖直方向上受到重力和支持力的作用,二力是一对平衡力,大小相等;过大木箱的重心,分别沿竖直向上、竖直向下以及水平向右的方向画一条带箭头的线段,并分别用$F_{支}$、$G$和$f$表示。(竖直向下、竖直向上的两带箭头的线段长度相等)
解析
【分析】
首先我们先从小球的摆动现象推导货车的运动状态:向右行驶的货车里小球突然向左摆,结合惯性知识可知,小球要保持之前的运动速度,说明货车此刻的速度比小球更快,也就是货车正在向右加速。接下来对静止在底板上的木箱做受力分析:竖直方向木箱没有运动,受重力和底板的支持力,二者是平衡力大小相等;水平方向因为货车向右加速,木箱由于惯性想要保持原本更小的速度,就会相对于车厢有向左滑动的趋势,粗糙的底板就会给木箱一个向右的静摩擦力,阻碍这个相对滑动趋势,最后把这三个力都从木箱重心出发,沿对应方向画出带箭头的线段标注对应符号即可。
【解析】
1. 判断货车运动状态:向右行驶的货车中悬挂的小球突然向左摆动,是因为小球具有惯性,要保持原来较小的运动速度,说明货车正向右做加速运动。
2. 木箱受力分析:
① 竖直方向:木箱静止在车厢底板上,受到竖直向下的重力G,以及车厢底板对它竖直向上的支持力$F_{支}$,二力为一对平衡力,大小相等。
② 水平方向:由于货车向右加速,木箱因惯性存在相对于车厢底板向左滑动的趋势,粗糙的车厢底板会对木箱施加水平向右的静摩擦力$f$,使木箱随货车一同向右加速。
3. 绘制力的示意图:以木箱的重心为所有力的共同作用点,分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右的方向绘制带箭头的线段,标注对应的力符号,其中重力和支持力的线段长度相等。
【答案】

【知识点】
惯性,受力分析,力的示意图
【点评】
本题的易错点是容易误判货车的运动状态为减速,进而把摩擦力方向画反,解题的核心是先通过小球的摆动结合惯性规律判断出车的运动状态,再根据相对运动趋势确定静摩擦力的方向,同时注意平衡力的线段长度要保持相等。
【难度系数】
0.6
首先我们先从小球的摆动现象推导货车的运动状态:向右行驶的货车里小球突然向左摆,结合惯性知识可知,小球要保持之前的运动速度,说明货车此刻的速度比小球更快,也就是货车正在向右加速。接下来对静止在底板上的木箱做受力分析:竖直方向木箱没有运动,受重力和底板的支持力,二者是平衡力大小相等;水平方向因为货车向右加速,木箱由于惯性想要保持原本更小的速度,就会相对于车厢有向左滑动的趋势,粗糙的底板就会给木箱一个向右的静摩擦力,阻碍这个相对滑动趋势,最后把这三个力都从木箱重心出发,沿对应方向画出带箭头的线段标注对应符号即可。
【解析】
1. 判断货车运动状态:向右行驶的货车中悬挂的小球突然向左摆动,是因为小球具有惯性,要保持原来较小的运动速度,说明货车正向右做加速运动。
2. 木箱受力分析:
① 竖直方向:木箱静止在车厢底板上,受到竖直向下的重力G,以及车厢底板对它竖直向上的支持力$F_{支}$,二力为一对平衡力,大小相等。
② 水平方向:由于货车向右加速,木箱因惯性存在相对于车厢底板向左滑动的趋势,粗糙的车厢底板会对木箱施加水平向右的静摩擦力$f$,使木箱随货车一同向右加速。
3. 绘制力的示意图:以木箱的重心为所有力的共同作用点,分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右的方向绘制带箭头的线段,标注对应的力符号,其中重力和支持力的线段长度相等。
【答案】
【知识点】
惯性,受力分析,力的示意图
【点评】
本题的易错点是容易误判货车的运动状态为减速,进而把摩擦力方向画反,解题的核心是先通过小球的摆动结合惯性规律判断出车的运动状态,再根据相对运动趋势确定静摩擦力的方向,同时注意平衡力的线段长度要保持相等。
【难度系数】
0.6
6 [2024 云南曲靖期中,中]如图所示,施加一水平向右的40 N的压力使物体紧贴在竖直墙壁上静止,请作出物体的受力示意图。

答案
6. 如图所示
解析
【分析】
首先确定研究对象为紧贴竖直墙壁静止的物体,按照受力分析的常规顺序(先重力、再弹力、后摩擦力)逐一判断受力:首先物体必然受竖直向下的重力;已知有水平向右的40N的压力作用在物体上;水平方向物体静止,因此墙壁会给物体水平向左的支持力,和压力平衡;竖直方向物体静止,有向下滑动的趋势,因此墙壁会给物体竖直向上的静摩擦力,和重力平衡。所有力的作用点都统一画在物体的重心处,沿各力的方向画出带箭头的线段并标注对应力的符号,保证互为平衡力的线段长度大致相等即可完成作图。
【解析】
解:对静止的物体进行受力分析:
1. 作用点选取:所有力的作用点都统一标注在图中物体的重心(黑点)位置。
2. 逐个绘制受力:
① 重力G:从重心沿竖直向下方向画带箭头线段,标注G;
② 静摩擦力f:从重心沿竖直向上方向画带箭头线段,线段长度和重力G的线段长度大致相等,标注f;
③ 压力F:从重心沿水平向右方向画带箭头线段,标注F=40N;
④ 墙壁的支持力N:从重心沿水平向左方向画带箭头线段,线段长度和压力F的线段长度大致相等,标注N。
最终得到的完整受力示意图符合平衡状态下的受力特征。
【答案】

【知识点】
受力示意图绘制,二力平衡,静摩擦力判断
【点评】
本题是静力学基础受力分析题,核心考查平衡状态下的受力判断,易错点是漏画竖直方向的静摩擦力,或是错误认为压力和重力是平衡力,解题时按照“重力→弹力→摩擦力”的顺序逐一排查受力,就能有效避免漏力、多力的错误。
【难度系数】
0.6
首先确定研究对象为紧贴竖直墙壁静止的物体,按照受力分析的常规顺序(先重力、再弹力、后摩擦力)逐一判断受力:首先物体必然受竖直向下的重力;已知有水平向右的40N的压力作用在物体上;水平方向物体静止,因此墙壁会给物体水平向左的支持力,和压力平衡;竖直方向物体静止,有向下滑动的趋势,因此墙壁会给物体竖直向上的静摩擦力,和重力平衡。所有力的作用点都统一画在物体的重心处,沿各力的方向画出带箭头的线段并标注对应力的符号,保证互为平衡力的线段长度大致相等即可完成作图。
【解析】
解:对静止的物体进行受力分析:
1. 作用点选取:所有力的作用点都统一标注在图中物体的重心(黑点)位置。
2. 逐个绘制受力:
① 重力G:从重心沿竖直向下方向画带箭头线段,标注G;
② 静摩擦力f:从重心沿竖直向上方向画带箭头线段,线段长度和重力G的线段长度大致相等,标注f;
③ 压力F:从重心沿水平向右方向画带箭头线段,标注F=40N;
④ 墙壁的支持力N:从重心沿水平向左方向画带箭头线段,线段长度和压力F的线段长度大致相等,标注N。
最终得到的完整受力示意图符合平衡状态下的受力特征。
【答案】
【知识点】
受力示意图绘制,二力平衡,静摩擦力判断
【点评】
本题是静力学基础受力分析题,核心考查平衡状态下的受力判断,易错点是漏画竖直方向的静摩擦力,或是错误认为压力和重力是平衡力,解题时按照“重力→弹力→摩擦力”的顺序逐一排查受力,就能有效避免漏力、多力的错误。
【难度系数】
0.6
7 [2024 陕西西安期末]如图所示,消防员正在进行直杆滑降训练,请作出匀速滑降过程中消防员所受摩擦力f的示意图(O为力的作用点)。

答案
7. 如图所示
关键点拨
消防员做匀速直线运动,处于平衡状态,消防员受到的重力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,重力方向竖直向下,则摩擦力方向竖直向上。
解析
【分析】
首先梳理解题思路:第一步先分析消防员的运动状态,他匀速滑降,处于平衡状态,竖直方向受力平衡;第二步,已知重力方向始终竖直向下,根据二力平衡“一对平衡力方向相反”的特点,就能推出摩擦力的方向是竖直向上,也可以用滑动摩擦力的定义验证:消防员相对直杆向下滑动,滑动摩擦力阻碍相对运动,方向同样为竖直向上,两种方法可以互相印证避免方向画反;第三步,题目已经指定摩擦力的作用点为图中的O点,只需要从O点出发沿竖直向上方向画出带箭头的线段,标注符号f即可。
【解析】
1. 运动状态与受力分析:消防员匀速滑降,做匀速直线运动,处于平衡状态,竖直方向上受到竖直向下的重力,以及直杆对他的摩擦力,二力是一对平衡力。
2. 确定摩擦力三要素:根据二力平衡的特点,平衡力方向相反,因此摩擦力方向为竖直向上;题目指定摩擦力的作用点为图中的O点;摩擦力大小与消防员的重力大小相等。
3. 绘制示意图:从O点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,在箭头旁标注字母f,就得到了摩擦力的示意图。
【答案】

【知识点】
二力平衡条件,力的示意图画法,摩擦力方向判断
【点评】
本题是基础的力学作图题,易错点是凭直觉误认为下滑过程中摩擦力方向向下,解题时结合平衡状态推导或者利用滑动摩擦力阻碍相对运动的规律,都可以准确判断摩擦力方向,巩固了运动状态和受力的对应关系的核心知识点。
【难度系数】
0.8
首先梳理解题思路:第一步先分析消防员的运动状态,他匀速滑降,处于平衡状态,竖直方向受力平衡;第二步,已知重力方向始终竖直向下,根据二力平衡“一对平衡力方向相反”的特点,就能推出摩擦力的方向是竖直向上,也可以用滑动摩擦力的定义验证:消防员相对直杆向下滑动,滑动摩擦力阻碍相对运动,方向同样为竖直向上,两种方法可以互相印证避免方向画反;第三步,题目已经指定摩擦力的作用点为图中的O点,只需要从O点出发沿竖直向上方向画出带箭头的线段,标注符号f即可。
【解析】
1. 运动状态与受力分析:消防员匀速滑降,做匀速直线运动,处于平衡状态,竖直方向上受到竖直向下的重力,以及直杆对他的摩擦力,二力是一对平衡力。
2. 确定摩擦力三要素:根据二力平衡的特点,平衡力方向相反,因此摩擦力方向为竖直向上;题目指定摩擦力的作用点为图中的O点;摩擦力大小与消防员的重力大小相等。
3. 绘制示意图:从O点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,在箭头旁标注字母f,就得到了摩擦力的示意图。
【答案】
【知识点】
二力平衡条件,力的示意图画法,摩擦力方向判断
【点评】
本题是基础的力学作图题,易错点是凭直觉误认为下滑过程中摩擦力方向向下,解题时结合平衡状态推导或者利用滑动摩擦力阻碍相对运动的规律,都可以准确判断摩擦力方向,巩固了运动状态和受力的对应关系的核心知识点。
【难度系数】
0.8
8 [2024 福建福州期末]请在图中画出静止在粗糙斜面上的小车受到的重力、支持力和静摩擦力的示意图。

答案
8. 如图所示
刷有所得
重力的方向是竖直向下的;支持力的方向垂直于斜面向上;静止在斜面上的小车相对于斜面有向下运动的趋势,则小车受到平行于斜面向上的静摩擦力。
解析
【分析】
我们绘制受力示意图时,首先明确研究对象是小车,再逐个确定三个力的三要素:首先重力的方向始终竖直向下,作用点在小车重心;其次支持力是斜面对小车的弹力,方向垂直于斜面指向小车,作用点可等效在重心;最后判断静摩擦力方向:静止在斜面上的小车有沿斜面向下滑动的相对运动趋势,因此静摩擦力会阻碍该趋势,方向沿斜面向上,作用点也等效在重心。最后从重心出发沿各力的方向画出带箭头的线段,标注对应力的符号即可完成作图。
【解析】
1. 确定三个力的共同作用点:将重力、支持力、静摩擦力的作用点都等效画在小车的几何重心处。
2. 绘制重力:从重心出发,沿竖直向下的方向绘制带箭头的线段,在箭头旁标注符号G,表示小车受到的重力。
3. 绘制支持力:从重心出发,沿垂直斜面向上的方向绘制带箭头的线段,在箭头旁标注符号$F_{\mathrm{支}}$,表示斜面对小车的支持力。
4. 绘制静摩擦力:从重心出发,沿平行于斜面向上的方向绘制带箭头的线段,在箭头旁标注符号$f$,表示小车受到的静摩擦力。
【答案】

【知识点】
力的示意图画法,重力方向,静摩擦力方向
【点评】
本题属于力学基础作图题,核心考察斜面上物体的三个常见力的方向判断,易错点是误将重力方向画为垂直斜面向下,或是错误判断静摩擦力的方向,解题时要牢记重力始终竖直向下,弹力垂直于接触面,静摩擦力阻碍相对运动趋势的规律,即可顺利完成作图。
【难度系数】
0.7
我们绘制受力示意图时,首先明确研究对象是小车,再逐个确定三个力的三要素:首先重力的方向始终竖直向下,作用点在小车重心;其次支持力是斜面对小车的弹力,方向垂直于斜面指向小车,作用点可等效在重心;最后判断静摩擦力方向:静止在斜面上的小车有沿斜面向下滑动的相对运动趋势,因此静摩擦力会阻碍该趋势,方向沿斜面向上,作用点也等效在重心。最后从重心出发沿各力的方向画出带箭头的线段,标注对应力的符号即可完成作图。
【解析】
1. 确定三个力的共同作用点:将重力、支持力、静摩擦力的作用点都等效画在小车的几何重心处。
2. 绘制重力:从重心出发,沿竖直向下的方向绘制带箭头的线段,在箭头旁标注符号G,表示小车受到的重力。
3. 绘制支持力:从重心出发,沿垂直斜面向上的方向绘制带箭头的线段,在箭头旁标注符号$F_{\mathrm{支}}$,表示斜面对小车的支持力。
4. 绘制静摩擦力:从重心出发,沿平行于斜面向上的方向绘制带箭头的线段,在箭头旁标注符号$f$,表示小车受到的静摩擦力。
【答案】
【知识点】
力的示意图画法,重力方向,静摩擦力方向
【点评】
本题属于力学基础作图题,核心考察斜面上物体的三个常见力的方向判断,易错点是误将重力方向画为垂直斜面向下,或是错误判断静摩擦力的方向,解题时要牢记重力始终竖直向下,弹力垂直于接触面,静摩擦力阻碍相对运动趋势的规律,即可顺利完成作图。
【难度系数】
0.7
9 [2025 天津河西区二模]图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在此情景的示意图(图乙)中以O点为力的作用点,画出她受到的重力和此时赛道对她产生的摩擦力f的示意图。(不计空气阻力)

答案
9. 如图所示
解析
【分析】
首先明确两个需要绘制的力的特征:第一步先确定重力,重力的方向始终是竖直向下,题目已经指定作用点为O点,直接从O点沿竖直向下方向绘制即可。第二步判断摩擦力的方向:运动员沿冰雪赛道向上滑行,她相对于赛道的运动方向是沿斜面向上,滑动摩擦力的作用是阻碍相对运动,因此摩擦力方向与相对运动方向相反,也就是沿赛道斜面向下,作用点同样取在O点,最后分别给两个力的线段标注对应的符号即可。
【解析】
1. 绘制重力G:从作用点O出发,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在箭头旁标注字母G,代表重力。
2. 绘制摩擦力f:运动员沿赛道向上运动,相对赛道的运动方向沿斜面向上,滑动摩擦力与相对运动方向相反,因此从O点出发,沿赛道斜向下(与运动员运动方向相反)画一条带箭头的线段,在箭头旁标注字母f,代表赛道对她的摩擦力。
【答案】

【知识点】
重力示意图,滑动摩擦力方向
【点评】
本题的易错点是容易误将重力画成垂直斜面向下,或是误将摩擦力方向画为沿斜面向上,解题时要牢记重力的方向始终竖直向下,滑动摩擦力的方向只与物体相对接触面的运动方向相反,结合物体相对接触面的运动状态判断即可。
【难度系数】
0.7
首先明确两个需要绘制的力的特征:第一步先确定重力,重力的方向始终是竖直向下,题目已经指定作用点为O点,直接从O点沿竖直向下方向绘制即可。第二步判断摩擦力的方向:运动员沿冰雪赛道向上滑行,她相对于赛道的运动方向是沿斜面向上,滑动摩擦力的作用是阻碍相对运动,因此摩擦力方向与相对运动方向相反,也就是沿赛道斜面向下,作用点同样取在O点,最后分别给两个力的线段标注对应的符号即可。
【解析】
1. 绘制重力G:从作用点O出发,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在箭头旁标注字母G,代表重力。
2. 绘制摩擦力f:运动员沿赛道向上运动,相对赛道的运动方向沿斜面向上,滑动摩擦力与相对运动方向相反,因此从O点出发,沿赛道斜向下(与运动员运动方向相反)画一条带箭头的线段,在箭头旁标注字母f,代表赛道对她的摩擦力。
【答案】
【知识点】
重力示意图,滑动摩擦力方向
【点评】
本题的易错点是容易误将重力画成垂直斜面向下,或是误将摩擦力方向画为沿斜面向上,解题时要牢记重力的方向始终竖直向下,滑动摩擦力的方向只与物体相对接触面的运动方向相反,结合物体相对接触面的运动状态判断即可。
【难度系数】
0.7
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