高中物理受力分析精选习.pdf

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1、1 受力分析专题二、典型例题1.分析满足下列条件的各个物体所受的力，并指出各个力的施力物体.2.对下列各种情况下的物体A进行受力分析1.对下列各种情况下的物体A、B进行受力分析，在下列情况下接触面均不光滑.2.对下列各种情况下的A、B进行受力分析（各接触面均不光滑）5、分析下列物体所受的力(竖直面光滑，水平面粗糙)五、课后作业：1、分析各物体的受力情况（1）沿水平草地滚动的（2）在力 F 作用下静止水平面上的物体球F V（3）在光滑水平面上向右运动的物体球（4）在力 F 作用下行使在路面上小车F V（6）沿粗糙的天花板向右运动的物体 FG F A V（2）沿斜面上滑的物体A（接触面光滑）A V

2、（1）沿斜面下滚的小球，接触面不光滑.A V（3）静止在斜面上的物体A（4）在力 F 作用下静止在斜面上的物A F（5）各接触面A（6）沿传送带匀速上滑的物块A A F（1）A 静止在竖直A v（2）A沿竖直墙面下滑A（5）静止在竖直墙面轻上的物体A F A（1）A、B 同时同速向右行使向B A F F B A（2）A、B同时同速向右行使向（11）小球静止时的结点A（10）小球静止时的结A（4）静止在竖直墙面轻上的物体A F A（7）光滑小 球（3）A、B静止F A B A（8）静止B A（4）均静止B A(5)均静止（6）均静止（7）均静止(8)静止A B（9）静止A B C BA2（1）随

3、传送带一起匀速运动的物体（2）随传送带一起由静止向右起动物体（3）向上运输的物体（4）向下运输的物体（5）空中飞行的足球(6)A 静止且各接触面光滑(7)放在斜面上相对斜面静止和向上运动、向下运动的物块(8)静止的球（9）人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速运动分析人和木块的受力2、如图所示，分析电梯上的人受力。受力分析共点力的平衡1.如图 1 所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P 的斜面与固定挡板MN 接触且处于静止状态，则斜面体 P 此刻所受的外力个数有可能为()A.2 个B.3 个C.4 个D.5 个解析：若斜面体P 受到的弹簧弹力F 等于其重力mg，则

4、MN 对 P没有力的作用，如图(a)所示，P 受到 2 个力，A 对；若弹簧弹力大于 P 的重力，则MN 对 P有压力 FN，只有压力FN则 P 不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN 对 P 的摩擦力 Ff，因此 P 此时受到 4 个力，如图(b)所示，C 对.答案：AC 2.(2008 山东高考)用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体，系统v（2）刚踏上电梯的瞬间的人V V A v（1）随电梯匀速上升上升的人A v A A v A3 静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30，如图 2 所示.则物体所受摩擦力()A.等于零B.大小为1

5、2mg，方向沿斜面向下C.大小为32mg，方向沿斜面向上D.大小为 mg，方向沿斜面向上解析：由题意可知，kLmg，物体在斜面上静止时，设受到向上的静摩擦力Ff，由平衡条件得kLFf2mgsin，可得出Ff0，故选 A.答案：A 3.(2009 海南高考)两刚性球 a 和 b 的质量分别为ma和 mb，直径分别为da和 db(dadb).将 a、b 球依次放入一竖直放置、内径为d(daddadb)的平底圆筒内，如图3 所示。设a、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为 FN1和 FN2，筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g。若所有接触都是光滑的，则()A.F(mamb)g，FN1F

6、N2 B.F(mamb)g，FN1FN2C.magF(mamb)g，FN1FN2 D.magF(mamb)g，FN1FN2解析：对 a 和 b 整体受力分析如图所示，由平衡条件可知，F(mamb)g，FN1FN2，故 A 正确。4.(2010 淄博模拟)如图 4 所示，物块 A 放在倾斜的木板上，已知木板的倾角 分别为 30 和 45 时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因子为()A.12B.32C.22D.52解析：由题意可以推断出，当倾角 30 时，物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1mgsin30，当 45 时，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2FNmg c

7、os45，由 Ff1Ff2得 22.C 项正确.答案：C 5.(2010 黄冈月考)如图 5 所示，质量为m 的两个球 A、B 固定在杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两球刚好能平衡，则杆对小球的作用力为()A.33mg B.233mg C.32mg D.2mg 解析：由已知条件知，A、B 间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为Fmgtan3033mg，故选项 A 正确.答案：A 6.(2010 湖南师大附中模拟)如图 6 所示，A、B 两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同

8、但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因子相同.先后用水平力F1和 F2拉着 A、B 一起匀速运动，则()A.F1F2B.F1F2 C.FT1FT2D.FT1FT2解析：取 A、B 为整体分析可知，F1F2 (mAmB)g.隔离 A 物体，应用平衡条件可得FT1sin (mAgFT1cos)，FT2sin (mAgFT2cos).比较可得 FT2FT1.故只有 B 正确.答案：B 7.(2010 湖南省三十二校联考)如图 7 所示，质量为m 的物体用细绳栓住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1v2)，绳中的

9、拉力分别为F1、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是()A.F1F2B.F1F2C.t1t2 D.t1t2解析：剪断绳之前，两种情况下物块所受的都是滑动摩擦力，而滑动摩擦力与相对运动的速度大小无关，则两种情况下物体受力相同，A 错误 B 正确.剪断绳之后，物体有可能在滑动摩擦力作用下一直做匀加速运动，此情况下运动时间应相同，C、D 皆错误.答案：B 8.如图 8 所示，固定在水平面上的斜面倾角为，长方体木块A 的质量为 M，其 PQ 面上钉着一枚小钉子，质量为m 的小球 B 通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因子为，以下说法正确

10、的是()A.若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零B.若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为mgsin4 C.若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零D.若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为mg cos解：当木块匀速下滑时，对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mgsin，B 正确；当木块匀加速下滑时，将小球和木块看做一个整体，根据牛顿第二定律可得agsin gcos，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为mg cos，D 正确.答案：BD 9.(2010 山东省日照市调研)如图 9 所示，倾角为 的斜面体C 置于水平面上，B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A 相连接，连接 B 的

11、一段细绳与斜面平行，A、B、C 都处于静止状态.则()A.B 受到 C 的摩擦力一定不为零B.C 受到水平面的摩擦力一定为零C.不论 B、C 间摩擦力大小、方向如何，水平面对C 的摩擦力方向一定向左D.水平面对 C 的支持力与B、C 的总重力大小相等解析：隔离B 可知当 mAgmBgsin时，B 与 C 之间无摩擦，A 错误；将 B、C 作为一个整体时，由A 对 B 的拉力在水平与竖直两方向上的分力知C 正确 B 错误，而水平面对C 的支持力应比B、C 的总重力小，D 错误.答案：C 10.(2009 北京高考)如图 10 所示，将质量为m 的滑块放在倾角为的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦

12、因子为.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则()A.将滑块由静止释放，如果 tan，滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度，如果 tan，滑块将减速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果 tan，拉力大小应是2mgsinD.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果 tan，拉力大小应是mgsin解析：由 tan条件可知mg cos mgsin，即滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，在沿斜面向上的拉力作用下滑块匀速上滑，滑块沿斜面方向合力为零，即拉力F拉mgsin mg cos 2mgsin.C 项正确.答案：C 11.如图 11 所示，在倾角

13、为 的粗糙斜面上，有一个质量为m 的物体被水平力F 推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因子为 ，且 tan，若物体恰好不下滑，则推力F 为多少？若物体恰好不上滑，则推力F 为多少？(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：因为 tan，F0 时，物体不能静止在斜面上.当物体恰好不下滑时，受力如图甲所示，有mgsin Fcos Ff，FfFN，FNmgcos Fsin，解得 Fsin cos sin cosmg，当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，有mgsin FfFcos，FfFN，FNmgcos Fsin，解得 F cos sincos sinmg.12.所受重力 G18 N 的砝码悬挂在绳PA 和 PB 的结点上.PA 偏离竖直方向37 角，PB 在水平方向，且连在所受重力为G2100 N的木块上，木块静止于倾角为37 的斜面上，如图12 所示，试求：(1)木块与斜面间的摩擦力；(2)木块所受斜面的弹力.解析：如图甲所示分析P 点受力，由平衡条件可得：FA cos37 G1，FA sin37 FB，可解得：FB6 N，再分析 G2的受力情况如图乙所示.由物体的平衡条件可得：FfG2 sin37 FBcos37FNFB sin37 G2 cos37，FB FB 可求得：Ff64.8 N，FN76.4 N.答案：(1)64.8 N，方向沿斜面向上(2)76.4 N，垂直斜面向上