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FV（11）小球静止时的结点AA（6）沿粗糙的天花板向右运动的物体 FGFAV（6）沿传送带匀速上滑的物块AA（5）各接触面均光滑A（2）沿斜面上滑的物体A（接触面光滑）AVv（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.AV（4）在力F作用下静止在斜面上的物体A.AF（3）静止在斜面上的物体A1. 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AFAv（2）A沿竖直墙面下滑AF（1）A静止在竖直墙面上AA（7）光滑小球（5）静止在竖直墙面轻上的物体AFAA（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FABFBA（2）A、B同时同速向右行使向（1）A、B同时同速向右行使向BAF（6）均静止BA(5)均静止BA（4）均静止（10）小球静止时的结点AA（9）静止ABC(8)静止AB（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VA(6) A静止且各接触面光滑 AAA (7) 放在斜面上相对斜面静止和向上运动、向下运动的物块vv(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。Av（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：AC2.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，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：A3.两刚性球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，FN1FN2 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.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. B. C. D.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Ff2FNmgcos45，由Ff1Ff2得.C项正确. 答案：C5.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Fmgtan30mg，故选项A正确. 答案：A6.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.F1F2 B.F1F2 C.FT1FT2 D.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：B7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.F1F2 B.F1F2 C.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：B8.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mgsinC.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agsingcos，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：BD9.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 gmBgsin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：C10.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mgcosmgsin，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mgsinmgcos2mgsin.C项正确. 答案：C11.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，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mgsinFcosFf，FfFN，FNmgcosFsin，解得Fmg，当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，有mgsinFfFcos，FfFN，FNmgcosFsin，解得Fmg.8