高中物理受力分析习题答案.doc

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 . （ 1）沿水平草地滚动的足球 （ 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 v （ 5）沿传送带匀速运动的物体 （ 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 （ 1）沿斜面下滚的小球， 接触面不光滑 . A

2、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体 A. A F （ 5）各接触面均光滑 A （ 6）沿传送带匀速上滑的物块 A A A F （ 1） A 静止在竖直墙面上 A v （ 2） A 沿竖直墙面下滑 A （ 11）小球静止时的结点 A A （ 4）静止在竖直墙面轻上的物体 A F A 2 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 ) （ 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

3、使向 （ 10）小球静止时的结点 A 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 BA3 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 (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

4、匀速运动 分析 人和木块的受力 V A v A A v A 4 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 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 F

5、N，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 v （ 2） 刚踏上电梯的瞬间的人 V A v （ 1） 随电梯匀速 上升 上升 的人 5 B.大小为 12mg，方向沿斜面向下 C.大小为 32 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，

6、 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 2mgsin，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， FN1FN2 C.m

7、ag F (ma mb)g， FN1 FN2 D.mag F (ma mb)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 (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 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.12 B. 32 C. 22 D. 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 Ff1 mgsin30，当 45时，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 Ff2 FN mgcos45，由

8、 Ff1 Ff2 得 22 .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. 33 mg B.2 33 mg C. 32 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 33 mg，故选项 A 正确 . 答案： A 6 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

9、，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.F1F2 B.F1 F2 C.FT1 FT2 D.FT1 FT2 解析：取 A、 B为整体分析可知， F1 F2 (mA mB)g.隔离 A 物体，应用平衡条件可得 FT1sin (mAg FT1cos)， FT2sin (mAg FT2cos).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 ，当传送带分别以 v1、 v2 的速度做逆时针转动时 (

10、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 ，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

11、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7 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 mgsin 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 mgcos 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 a gsin gcos，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为 mgcos， D 正确 .答案： BD 9.如图 9 所示，倾角为 的斜面体 C 置于水平

12、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 mBgsin 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

13、错误 . 答案： C 10.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 2mgsin D.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 mgcos 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

14、下滑块匀速上滑，滑块沿斜面方向合力为零，即拉力 F 拉 mgsin mgcos2mgsin.C 项正确 . 答案： C 8 11.如图 11 所示，在倾角为 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， 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 mgsin Fcos Ff， Ff FN， FN mgcos Fsin， 解得 F sin cossin cosmg， 当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，有 mgsin Ff Fcos， Ff FN， FN mgcos Fsin， 解得 F cos sincos sinmg.