高中物理受力分析习题答案.doc

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.
V
（3）在光滑水平面上向右运动的物体球
（2）在力F作用下静止水平面上的物体球
F

（1）沿水平草地滚动的足球

（4）在力F作用下行使在路面上小车
F
V

（11）小球静止时的结点A
A
（6）沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G
F
A
V

（6）沿传送带匀速上滑的物块A
A
（5）各接触面均光滑
A

（2）沿斜面上滑的物体A
（接触面光滑）
A
V
v
（5）沿传送带匀速运动的物体
2.对下列各种情况下的物体A进行受力分析
（1）沿斜面下滚的小球，
接触面不光滑.
A
V

（4）在力F作用下静止在斜面上的物体A.
A
F

（3）静止在斜面上的物体
A

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.
（4）静止在竖直墙面轻上的物体A
F
A
v
（2）A沿竖直墙面下滑
A
F
（1）A静止在竖直墙面上
A

A

（7）光滑小球
（5）静止在竖直墙面轻上的物体A
F
A

A
（8）静止

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）
（3）A、B静止
F
A
B

F
B
A
（2）A、B同时同速向右行使向

（1）A、B同时同速向右行使向

B
A
F

（6）均静止
B
A
(5)均静止
α
B
A
（4）均静止

（10）小球静止时的结点A
A
（9）静止
A
B
C
(8)静止
A
B
（7）均静止

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）随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
V

A
(6) A静止且各接触面光滑
A

∟
A
A

(7) 放在斜面上相对斜面静止和向上运动、向下运动的物块

v
v

(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。
A
v
（1）随电梯匀速
上升上升的人
v
（2）刚踏上电梯的瞬间的人
V

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.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mg，方向沿斜面向下
C.大小为mg，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，kL＝mg，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kL＋Ff＝2mgsinθ，可得出Ff＝0，故选A. 答案：A
3.两刚性球a和b的质量分别为ma和mb，直径分别为da和db(da＞db).将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(da＜d＜da＋db)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＝(ma＋mb)g，FN1＝FN2
B.F＝(ma＋mb)g，FN1≠FN2
C.mag＜F＜(ma＋mb)g，FN1＝FN2
D.mag＜F＜(ma＋mb)g，FN1≠FN2

解析：对a和b整体受力分析如图所示，由平衡条件可知，F＝(ma＋mb)g，FN1＝FN2，故A正确。
4.如图4所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α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. B. C. D.
解析：由题意可以推断出，当倾角α＝30°时，物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1＝mgsin30°，当α＝45°时，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2＝μFN＝μmgcos45°，由Ff1＝Ff2得μ＝.C项正确. 答案：C
5.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.mg B.mg C.mg 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F＝mgtan30°＝mg，故选项A正确. 答案：A
6.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.F1≠F2 B.F1＝F2 C.FT1＞FT2 D.FT1＝FT2

解析：取A、B为整体分析可知，F1＝F2＝μ (mA＋mB)g.隔离A物体，应用平衡条件可得FT1sinθ＝μ (mAg－FT1cosθ)，FT2sinθ＝μ (mAg＋FT2cosθ).比较可得FT2＞FT1.故只有B正确. 答案：B
7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θ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1＜v2)，绳中的拉力分别为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.F1＜F2 B.F1＝F2 C.t1＞t2 D.t1＜t2

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θ，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μ，以下说法正确的是 (　　)
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mgsinθ
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μmgcosθ
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mgsinθ，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a＝gsinθ－μgcosθ，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为μmgcosθ，D正确.答案：BD
9.如图9所示，倾角为θ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mA g＝mBgsinθ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.如图10所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因子为μ.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μ＞tanθ，滑块将下滑
B.给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，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μ＝tanθ，拉力大小应是2mgsinθ
D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是mgsinθ

解析：由μ＝tanθ条件可知μmgcosθ＝mgsinθ，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＝mgsinθ＋μmgcosθ＝2mgsinθ.C项正确. 答案：C
11.如图11所示，在倾角为θ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μ，且μ＜tanθ，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μ＜tanθ，F＝0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
mgsinθ＝Fcosθ＋Ff，Ff＝μFN，FN＝mgcosθ＋Fsinθ，解得F＝mg，当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，有
mgsinθ＋Ff＝Fcosθ，Ff＝μFN，FN＝mgcosθ＋Fsinθ，解得F＝mg.

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