高中物理受力分析计算.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中物理受力分析计算2018年01月23日春雷的高中物理组卷高中物理受力分析计算一计算题（共25小题）1如图所示，水平地面上的物体重G=100N，受与水平方向成37的拉力F=60N，受摩擦力Ff=16N，求：（1）物体所受的合力（2）物体与地面间的动摩擦因数2如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住当水平力F为32

2、N时，才能将A匀速拉出，求：（1）接触面间的动摩擦因数；（2）作出B的受力分析图并求出绳子对B的拉力3在一根长L0=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体，弹簧的长度变为L1=70cm（1）求该弹簧的劲度系数（2）若再挂一重为200N的重物，求弹簧的伸长量4某同学用弹簧秤称一木块重5N，把木块放在水平桌面上，用弹簧秤水平向右拉木块；试求（1）当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，摩擦力大小和方向；（2）当弹簧秤读数为2N时，木块做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力大小和方向；（3）木块与水平桌面的动摩擦因数（4）若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，这时木块受到的摩擦力的大小5如

3、图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、A与地面的动摩擦因数均为0.5，当用水平力F向右匀速拉动物休A时，试求：（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；（2）地面所受滑动摩擦力的大小和方向（3）求拉力F的大小6重为400N的木箱放在水平地面上，动摩擦因数为0.25（1）如果分别用70N和150N的水平力推动木箱，木箱受到摩擦力分别是多少？（设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等）（2）若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的摩擦力多大？方向如何？7如图，水平面上有一质量为2kg的物体，受到F1=5N和F2=3N的水平力作用而保持静止已知物体与水

4、平地面间的动摩擦因数为=0.2，物体所受的最大静摩擦等于滑动摩擦力，求：（1）此时物体所受到的摩擦力大小和方向？（2）若将F1撤去后，物体受的摩擦力大小和方向？（3）若将F2撤去后，物体受的摩擦力大小和方向？8如图所示，物体A与B的质量均为8kg，A和B之间的动摩擦因数为0.3，水平拉力F=40N，A、B一起匀速运动（g取10N/kg）求：（1）A对B的摩擦力的大小和方向；（2）B和地面之间的动摩擦因数9如图所示，一个m=2kg的物体放在=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1kg的小桶相连已知m与水平面间的最大静摩擦力Ffmax=4.5N，滑轮的摩擦不计，g取

5、10N/kg，求在以下情况中m受到的摩擦力的大小（1）只挂m0，处于静止状态时；（2）只在桶内加入m1=0.33kg的沙子时10已知共点力F1=10N，F2=10N，F3=5（1+）N，方向如图所示求：（1）F1、F2的合力F合的大小和方向（先在图甲中作图，后求解）；（2）F1、F2、F3的合力F合的大小和方向（先在图乙中作图，后求解）11电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地面上，如图所示，如果两绳与地面的夹角均为45，每根钢丝绳的拉力均为F则：（1）两根钢丝绳作用在电线杆上的合力多大（已知sin45=）？（2）若电线杆重为G，则它对地面的压力多大？12如图所示，一质量为m的滑块在水平推力F的作

6、用下静止在内壁光滑的半球形凹槽内，已知重力加速度大小为g，试求：水平推力的大小及凹槽对滑块的支持力的大小13如图所示，质量为m的木箱放在倾角为的斜面上，它跟斜面的动摩擦因数为，为使木箱沿斜面向上匀速运动，可对木箱施加一个沿斜面向上的拉力，则：（1）请在图中画出木箱受力的示意图（2）木箱受到的摩擦力和拉力F多大？14如图所示，质量M=50kg的人使用跨过定滑轮的轻绳拉着质量m=25kg的货物，当绳与水平面成53角时，人与货物均处于静止不计滑轮与绳的摩擦，已知g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6求：（1）轻绳对人的拉力T；（2）地面对人的支持力N；（3）地面对人的静摩擦力f15

7、一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30角已知B球的质量为3kg，求：（1）细绳对B球的拉力大小；（2）A球的质量（g取10m/s2）16如图所示，重力为300N的物体在细绳AC和BC的作用下处于静止状态，细绳AC和BC于竖直方向的夹角分别为30和60，求AC绳的弹力FA和BC绳的弹力FB的大小17如图所示，质量为M=50kg的人通过光滑的定滑轮让质量为m=10kg的重物从静止开始向上做匀加速直线运动，并在2s内将重物提升了

8、4m若绳与竖直方向夹角为=370，求：（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）（1）物体上升的加速度的大小？（2）人对绳子的拉力的大小？（3）地面对人的摩擦力和地面对人的支持力的大小分别为多少？18已知共面的三个力F1=20N，F2=30N，F3=40N作用在物体的同一点上，三力之间的夹角均为120（1）求合力的大小；（2）求合力的方向（最后分别写出与F2、F3所成角度）19如图所示，力F1=6N，水平向左；力F2=4N，竖直向下；力F3=10N，与水平方向的夹角为37求三个力的合力（sin37=0.6，cos37=0.8）20五个力F1、F2、F3、F4、F5作用于物体上

9、的同一点P，这五个力的矢量末端分别位于圆内接正六边形的顶点A、B、C、D、E，如图所示若力F1=F，则这五个力的合力大小是多少，合力的方向怎样21在同一水平面上共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次是19N、40N、30N、15N，方向如图所示已知：sin37=0.6，sin53=0.8，cos37=0.8cos 53=0.6，求这四个力的合力的大小和方向22如图所示，一质量分布均匀的小球静止在固定斜面和竖直挡板之间，各接触面间均光滑，小球质量为m=100g，按照力的效果作出重力及其两个分力的示意图，并求出各分力的大小（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）23如图所

10、示，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成300，若把球O的重力按照其作用效果分解，（1）求两个分力的大小；（2）画出小球的受力分析图并写出小球所受这几个力的合力大小24质量为m=20kg物体放在倾角=30的斜面上，如图所示，则：（1）画出物体的重力的分解示意图（按实际作用效果分解）；（2）求出各分力的大小（取g=10m/s2）25如图所示，一个重为100N的小球被夹在竖直墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成角，且=60，所有接触点和面均不计摩擦试求：（1）小球对墙面的压力F1的大小（2）小球对A点的压力F2的大小二解答题（共5小题）26如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定

11、在倾角为37的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数=，重力加速度大小为g（取sin37=，cos37=）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小（2）求P运动到E点时弹簧的弹性势能（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点G点在C点左下方，与C点水平相距R、竖直相距R，求P运动到D

12、点时速度的大小和改变后P的质量27如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数1=0.4工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数2=0.1（取g=10m/s2）（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动求F的大小当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动

13、（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离28如图，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.2m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0103 V/m一不带电的绝缘小球甲，以速度v0沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞已知甲、乙两球的质量均为m=1.0102kg，乙所带电荷量q=2.0105C，g取10m/s2（水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移） （1）甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离；

14、（2）在满足（1）的条件下求的甲的速度v0；（3）若甲仍以速度v0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围29如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能已知重力加速度为g求：（1）质量为m的鱼饵到

15、达管口C时的速度大小v1；（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep；（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO在90角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到m之间变化，且均能落到水面持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？30如图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场已知HO=d，HS=2d，MNQ=90（忽略粒子所受重力）（1）求偏转电场场强E

16、0的大小以及HM与MN的夹角；（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打在S2处求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围高中物理受力分析计算参考答案与试题解析一计算题（共25小题）1如图所示，水平地面上的物体重G=100N，受与水平方向成37的拉力F=60N，受摩擦力Ff=16N，求：（1）物体所受的合力（2）物体与地面间的动摩擦因数【解答】解：（1）物体受力如图所示，物体所受的合力F合=Fcos37Ff=600.816N=32N（2）竖直方向上平衡，有：N+Fsin37=G解得N=GFsin37=10

17、0600.6N=64N则动摩擦因数=0.25答：（1）物体所受的合力为32N（2）物体与地面间的动摩擦因数为0.252如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住当水平力F为32N时，才能将A匀速拉出，求：（1）接触面间的动摩擦因数；（2）作出B的受力分析图并求出绳子对B的拉力【解答】解：（）以A物体为研究对象，其受力情况如图1所示：则物体B对其压力 FN2=GB=20N，地面对A的支持力 FN1=GA+GB=60N，因此AB间的滑动摩擦力 Ff2=FN2A受地面的摩擦力：Ff1=FN1，由题意得：F=Ff1+Ff2，代入即可得到：=0.4 （

18、2）代入解得：AB间的摩擦力为Ff2=0.420=8N；对B：B受到重力、A对B的支持力、绳子对B的拉力以及A对B的摩擦力，受力如图2：由二力平衡可知，在水平方向：FT=Ff2=8N答：（1）接触面间的动摩擦因数是0.4；（2）作出B的受力分析图如图，绳子对B的拉力是8N3在一根长L0=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体，弹簧的长度变为L1=70cm（1）求该弹簧的劲度系数（2）若再挂一重为200N的重物，求弹簧的伸长量【解答】解：（1）已知 l0=50cm=0.5m，l1=70cm=0.7m，G=100N由胡克定律得：（2）再加重200N则F=200+100=300N答：（1

19、）弹簧的劲度系数k为500N/m；（2）若再挂一重为200N的重物，弹簧的伸长量为60cm4某同学用弹簧秤称一木块重5N，把木块放在水平桌面上，用弹簧秤水平向右拉木块；试求（1）当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，摩擦力大小和方向；（2）当弹簧秤读数为2N时，木块做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力大小和方向；（3）木块与水平桌面的动摩擦因数（4）若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，这时木块受到的摩擦力的大小【解答】解：（1）当弹簧秤读数为1N时，木块静止处于平衡状态，木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的水平拉力，由平衡条件知，静摩擦力大小是1N，方向水平向左（2）当弹簧秤读数为2N时，木块

20、匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得，滑动摩擦力f=F拉=2.0N滑动摩擦力方向水平向左；（3）木块对桌面的压力F=G=5N，由滑动摩擦力公式f=F=G，则动摩擦因数=0.4；（4）在拉动木块运动中读数变为3N时，大于滑动摩擦力2N，因此木块受到是滑动摩擦力，那么摩擦力大小仍为2N，方向水平向左；答：（1）当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，摩擦力大小为1N和方向水平向左；（2）当弹簧秤读数为2N时，木块做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力大小为2N和方向水平向左；（3）木块与水平桌面的动摩擦因数为0.4（4）若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，这时木块受到的摩擦力的大小为2N，方向水平

21、向左5如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、A与地面的动摩擦因数均为0.5，当用水平力F向右匀速拉动物休A时，试求：（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；（2）地面所受滑动摩擦力的大小和方向（3）求拉力F的大小【解答】解：（1）物体B相对物体A向左滑动，物体A给物体B的滑 动摩擦力方向向右，由平衡条件：竖直方向：N=GB 所以：F1=GB=0.520N=10N（2）地面相对物体A向左运动，物体A给地面的滑动摩擦力方向向右，由平衡条件：竖直方向：N=GA+GB所以：F2=（GA+GB）=0.5 （20+40）N=30N； 方向向左；（3）地面对A的摩擦力水平向左，F2=30N，B

22、对A的摩擦力水平向左，f=F110N，A做匀速直线运动，由平衡条件得：F=F2+f=30+10=40N答：（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小为30N，方向向右；（2）地面所受滑动摩擦力的大小为30N，方向向右（3）拉力F的大小为40N6重为400N的木箱放在水平地面上，动摩擦因数为0.25（1）如果分别用70N和150N的水平力推动木箱，木箱受到摩擦力分别是多少？（设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等）（2）若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的摩擦力多大？方向如何？【解答】解：木箱在竖直方向上受到了重力和地面的支持力一对平衡力，所以地面对木箱的支持

23、力等于重力大小为400N，地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力为相互作用力，大小FN=400N推动木箱的最大静摩擦力fMAX=F=FN=400N0.25=100N（1）当水平力F=70N向右推动木箱，木箱保持静止，由二力平衡可知摩擦力f=70N，方向水平向左当水平力F=150N向右推动木箱，木箱在地面上滑动，受水平向左的滑动摩擦力作用，大小为 f滑=fMAX=F=FN=400N0.25=100N（2）若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的是滑动摩擦力，其大小仍为f滑=100N，其方向与相对运动方向相反，即为水平向右，答：（1）如果分别用70N和

24、150N的水平力推动木箱，木箱受到摩擦力分别是70N与100N；（2）若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的摩擦力100N，方向水平向右7如图，水平面上有一质量为2kg的物体，受到F1=5N和F2=3N的水平力作用而保持静止已知物体与水平地面间的动摩擦因数为=0.2，物体所受的最大静摩擦等于滑动摩擦力，求：（1）此时物体所受到的摩擦力大小和方向？（2）若将F1撤去后，物体受的摩擦力大小和方向？（3）若将F2撤去后，物体受的摩擦力大小和方向？【解答】解：物体所受最大静摩擦力为：fm=G=0.220=4（N）（1）由于F1F2=2Nfm所以物体处于

25、静止状态，所受摩擦力为静摩擦力：故有：f1=F1F2=2N，方向水平向右（2）若将F1撤去后，因为F2=3Nfm，物体保持静止，故所受静摩擦力为：f2=F2=3N，方向水平向左；（3）若将F2撤去后，因为F1=5Nfm，所以物体相对水平面向左滑动，故物体受的滑动摩擦力：f3=G=0.220=4N，方向水平向右答：（1）此时物体所受到的摩擦力大小2N，方向水平向右；（2）若将F1撤去后，物体受的摩擦力大小3N，方向水平向左；（3）若将F2撤去后，物体受的摩擦力大小4N，方向水平向右8如图所示，物体A与B的质量均为8kg，A和B之间的动摩擦因数为0.3，水平拉力F=40N，A、B一起匀速运动（g取

26、10N/kg）求：（1）A对B的摩擦力的大小和方向；（2）B和地面之间的动摩擦因数【解答】解：（1）设绳的拉力为T，则有2T=F因A、B一起匀速运动，则物体A水平方向受绳的拉力T和B对A的静摩擦力fA作用，有fA=T所以，方向水平向左；而AB之间的最大静摩擦力fmax=N=0.380=24N20N；所以A对B的摩擦力大小为20 N，方向水平向右；（2）对A、B整体来说，在水平方向受外力F和地面对这个整体的滑动摩擦力fB作用，设B与地面之间的动摩擦因数为，则有F=fB=NN=（mA+mB）g解得：=0.25答：（1）A对B的摩擦力的大小20 N和方向水平向右；（2）B和地面之间的动摩擦因数0.2

27、59如图所示，一个m=2kg的物体放在=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1kg的小桶相连已知m与水平面间的最大静摩擦力Ffmax=4.5N，滑轮的摩擦不计，g取10N/kg，求在以下情况中m受到的摩擦力的大小（1）只挂m0，处于静止状态时；（2）只在桶内加入m1=0.33kg的沙子时【解答】解：（1）因为m0g=1 NFfmax，m处于静止状态，所以受静摩擦力作用，由二力平衡，解得：F1=m0g=1 N（2）因为（m0+m1）g=4.3 NFfmax，故m处于静止状态，那么受静摩擦力F3=（m0+m1）g=4.3 N答：（1）只挂m0，处于静止状态时，m受到

28、的摩擦力的大小1 N；（2）只在桶内加入m1=0.33kg的沙子时，m受到的摩擦力的大小4.3 N10已知共点力F1=10N，F2=10N，F3=5（1+）N，方向如图所示求：（1）F1、F2的合力F合的大小和方向（先在图甲中作图，后求解）；（2）F1、F2、F3的合力F合的大小和方向（先在图乙中作图，后求解）【解答】解：（1）建立直角坐标系，把F2分解到x轴和y轴，如图所示，在x轴上的合力为，Fx=F1F2cos60=1010N=5N，F2在y轴上的分力为，F2sin60=10N=5N，F1、F2的合力F合的大小为F合=N=10N，F合与x轴的夹角正切值为tan=，所以F合与x轴的夹角为60

29、（2）在x轴上的合力为，Fx=F1F2cos60=1010N=5N，F2在y轴上的分力为，F2sin60=10N=5N，在y轴上的合力为，Fy=F3F2sin60=5N，F1、F2、F3的合力F合的大小为F合=N=5N，F合与x轴的夹角正切值为tan=1，所以F合与x轴的夹角为45答：（1）F1、F2的合力F合的大小为10N，方向与x轴的夹角为60；（2）F1、F2、F3的合力F合的大小为5N，方向与x轴的夹角为4511电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地面上，如图所示，如果两绳与地面的夹角均为45，每根钢丝绳的拉力均为F则：（1）两根钢丝绳作用在电线杆上的合力多大（已知sin45=）？（2）若

30、电线杆重为G，则它对地面的压力多大？【解答】解：把两根绳的拉力看成沿绳方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力由对称性可知，合力方向一定沿电线杆竖直向下根据这个平行四边形是一个菱形的特点，如图所示，连接AB，交OC于D，则AB与OC互相垂直平分，即AB垂直OC，且AD=DB、OD=OC考虑直角三角形AOD，其角AOD=30，而OD=OC，则有：合力等于F2=F 对电线杆受力分析，受重力G，两个绳的拉力，地面对电线杆的支持力N，根据平衡条件得N=F+G 根据牛顿第三定律得它对地面的压力为F+G答：（1）两根钢丝绳作用在电线杆上的合力F；（2）若电线杆重为G，则它对

31、地面的压力F+G12如图所示，一质量为m的滑块在水平推力F的作用下静止在内壁光滑的半球形凹槽内，已知重力加速度大小为g，试求：水平推力的大小及凹槽对滑块的支持力的大小【解答】解：对滑块受力分析如图由图可知滑块受三个共点力而平衡，由力的三角形定则可知：Nsin=mgNcos=F由三角函数关系可得：F=N=答：水平推力的大小及凹槽对滑块的支持力的大小分别为和13如图所示，质量为m的木箱放在倾角为的斜面上，它跟斜面的动摩擦因数为，为使木箱沿斜面向上匀速运动，可对木箱施加一个沿斜面向上的拉力，则：（1）请在图中画出木箱受力的示意图（2）木箱受到的摩擦力和拉力F多大？【解答】解：（1）对物体受力分析，如

32、图所示：（2）木块做匀速直线运动，根据平衡条件，有：平行斜面方向：Ffmgsin=0，垂直斜面方向：Nmgcos=0，其中：f=N，联立解得：f=mgcos，F=mg（sin+cos）；答：（1）画出木箱受力的示意图，如图所示（2）木箱受到的摩擦力为mgcos，拉力为mg（sin+cos）14如图所示，质量M=50kg的人使用跨过定滑轮的轻绳拉着质量m=25kg的货物，当绳与水平面成53角时，人与货物均处于静止不计滑轮与绳的摩擦，已知g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6求：（1）轻绳对人的拉力T；（2）地面对人的支持力N；（3）地面对人的静摩擦力f【解答】解：（1）分别对物

33、体和人受力分析如图由于货物处于静止，则T=mg 即轻绳对人的拉力：T=mg=2510=250N（2）人在竖直方向：Tsin53+N=Mg解得：N=300N（3）人在水平方向受到的力：Tcos53=f解得：f=150N 答：（1）轻绳对人的拉力是250N；（2）地面对人的支持力为300N；（3）摩擦力为150N15一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30角已知B球的质量为3kg，求：（1）细绳对B球的拉力大小；（2）A球的质量

34、（g取10m/s2）【解答】解：（1）对B球受力分析如图所示，B球处于平衡状态有：Tsin 30=mBgT=2mBg=2310 N=60 N（2）球A处于平衡状态有，在水平方向上有：Tcos 30=NAsin 30在竖直方向有：NAcos 30=mAg+Tsin 30由以上两式解得：mA=6 kg答：（1）细绳对B球的拉力大小为60N；（2）A球的质量为6 kg16如图所示，重力为300N的物体在细绳AC和BC的作用下处于静止状态，细绳AC和BC于竖直方向的夹角分别为30和60，求AC绳的弹力FA和BC绳的弹力FB的大小【解答】解：C点受到AC、BC绳的拉力和竖直绳的拉力，竖直绳的拉力等于物体

35、的重力，等于300N，根据平行四边形定则NFB=Gcos60=3000.5=150N答：AC绳的弹力FA和BC绳的弹力FB的大小分别为150N和150N17如图所示，质量为M=50kg的人通过光滑的定滑轮让质量为m=10kg的重物从静止开始向上做匀加速直线运动，并在2s内将重物提升了4m若绳与竖直方向夹角为=370，求：（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）（1）物体上升的加速度的大小？（2）人对绳子的拉力的大小？（3）地面对人的摩擦力和地面对人的支持力的大小分别为多少？【解答】解：（1）对重物，由匀变速运动的位移公式得：h=at2，代入数据解得：a=2m/s2；（2）对

36、重物，由牛顿第二定律得：Fmg=ma，代入数据解得：F=120N；（3）人受到重力、地面的支持力、绳子的拉力以及地面的摩擦力，由平衡条件得：水平方向：f=Fsin37=72N，在竖直方向：FN+Fcos37=Mg，解得：FN=404N，由牛顿第三定律可知，人对地面的压力FN=FN=404N，方向竖直向下；答：（1）物体上升的加速度为2m/s2；（2）人对绳子的拉力为120N；（3）地面对人的摩擦力和地面对人的支持力分别为72N、404N18已知共面的三个力F1=20N，F2=30N，F3=40N作用在物体的同一点上，三力之间的夹角均为120（1）求合力的大小；（2）求合力的方向（最后分别写出与

37、F2、F3所成角度）【解答】解：（1）建立如图所示坐标系，由图得：根据推论得知，三个力F1=20N，F2=30N，F3=40N，每两个力之间的夹角都是120，它们的合力相当于F2=10N，F3=20N，夹角为120两个力的合力，合力大小为F合=10N（2）因F合=10N，而等效后的力，F2=10N，F3=20N，依据勾股定律，则构成直角三角形，即F合垂直于F2，因此合力的方向在第二象限，与y轴正向成30角，即与F3成30角，与F2与90角；答：（1）合力的大小10N；（2）合力的方向与F3成30角，与F2与90角19如图所示，力F1=6N，水平向左；力F2=4N，竖直向下；力F3=10N，与水

38、平方向的夹角为37求三个力的合力（sin37=0.6，cos37=0.8）【解答】解：如图（a）建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有：Fx=F3cos37F1=2NFy=F3sin37F2=2N因此，如图（b）所示，总合力为：F=2Ntan=1，所以=45答：它们的合力大小为2N，方向与x轴夹角为4520五个力F1、F2、F3、F4、F5作用于物体上的同一点P，这五个力的矢量末端分别位于圆内接正六边形的顶点A、B、C、D、E，如图所示若力F1=F，则这五个力的合力大小是多少，合力的方向怎样【解答】解：根据平行四边形定则，F1和F4的合力为F3，F2

39、和F5的合力为F3，所以五个力的合力等于3F3，因为F1=F，根据几何关系知，F3=2F，所以五个力的合力大小为6F，方向沿PC方向答：这五个力的合力大小是6F，方向沿PC方向21在同一水平面上共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次是19N、40N、30N、15N，方向如图所示已知：sin37=0.6，sin53=0.8，cos37=0.8cos 53=0.6，求这四个力的合力的大小和方向【解答】解：1、建立坐标系如图2、根据平行四边形定则将各力垂直分解到两个坐标轴上3、分别求出x轴和y轴上的合力，x轴方向的合力为：Fx=F1+F2cos37F3cos37=19+3224=27Ny轴方向

40、的合力为：Fy=F2sin37+F3sin37F4=24+1815=27N；所以四个力的合力大小为：F=27N，方向东偏北45答：合力的大小是27N，合力F的方向与F1的夹角为4522如图所示，一质量分布均匀的小球静止在固定斜面和竖直挡板之间，各接触面间均光滑，小球质量为m=100g，按照力的效果作出重力及其两个分力的示意图，并求出各分力的大小（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）【解答】解：把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力G1和G2，如图所示：依据三角知识，则有：G1=Gtan37=100103100.75=0.75N；G2=N=1.25N；答：两分力的

41、大小分别为0.75N，1.25N23如图所示，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成300，若把球O的重力按照其作用效果分解，（1）求两个分力的大小；（2）画出小球的受力分析图并写出小球所受这几个力的合力大小【解答】解：（1）已知重力和两个分力的方向，根据平行四边形定则作力图，如图所示，由图得到：，（2）小球受到重力、挡板AB的支持力以及挡板AC的支持力，受力如图：由于小球处于平衡状态，所以三个力的合外力等于0答：（1）两个分力的大小分别为和；（2）小球的受力如图，合外力等于024质量为m=20kg物体放在倾角=30的斜面上，如图所示，则：（1）画出物体的重力的分解示意图（按实际作用效果

42、分解）；（2）求出各分力的大小（取g=10m/s2）【解答】解：（1）按实际作用效果，重力的分解示意图，如图所示：（2）根据平行四边形定则，结合三角知识，则有：G=Gcos30=2010=100NG=Gsin30=2010=100N答：（1）物体的重力的分解示意图如上图所示；（2）重力两个分力的大小分别为100N和100N25如图所示，一个重为100N的小球被夹在竖直墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成角，且=60，所有接触点和面均不计摩擦试求：（1）小球对墙面的压力F1的大小（2）小球对A点的压力F2的大小【解答】 解：小球的重力产生两个作用效果：球对墙面的压力为：F1=mgt

43、an 60解得：F1=100N球对A点的压力为：F2=解得：F2=200N答：（1）小球对墙面的压力F1的大小为100N；（2）小球对A点的压力F2的大小为200N二解答题（共5小题）26如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数=，重力加速度大小为g（取sin37=，cos37=）（1）求P第一

44、次运动到B点时速度的大小（2）求P运动到E点时弹簧的弹性势能（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点G点在C点左下方，与C点水平相距R、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量【解答】解：（1）C到B的过程中重力和斜面的阻力做功，所以：其中：代入数据得：（2）物块返回B点后向上运动的过程中：其中：联立得：物块P向下到达最低点又返回的过程中只有摩擦力做功，设最大压缩量为x，则：整理得：x=R物块向下压缩弹簧的过程设克服弹力做功为W，则：又由于弹簧增加的弹性势能等于物块克服弹力做的功，即：EP=W所以：EP=2.4mgR（3）由几何关系可知图中D点相对于C点的高度：h=r+rcos37=1.8r=1.5R所以D点相对于G点的高度：H=1.5R+R=2.5R小球做平抛运动的时间：t=G点到D点的水平距离：L=由：L=vDt联立得：E到D的过程中重力、弹簧的弹力、斜面的阻力做功，由功能关系得：联立得：m=答：（1）P第一次运动到B点时