1、受力分析專題【專題3：受力分析】專題3：受力分析 參考答案 一、彈力 題型1：彈力的方向分析及大小的計算 1畫出圖中物體受彈力的方向(各接觸面均光滑) 2.臺球以速度v0與球桌邊框成角撞擊O點，反彈后速度為v1，方向與球桌邊框夾角仍為，如圖2110所示OB垂直于桌邊，則下列關(guān)于桌邊對小球的彈力方向的判斷中正確的是() A可能沿OA方向B一定沿OB方向 C可能沿OC方向D可能沿OD方向 解析：臺球與球桌邊框碰撞時，受到邊框的彈力作用，彈力的方向應(yīng)與邊框垂直，即沿OB方向，故選B. 答案：B 3如圖所示，一小車的表面由一光滑水平面和光滑斜面連接而成，其上放一球，球與水平面的接觸點為a，與斜面的接觸

2、點為b.當(dāng)小車和球一起在水平桌面上做直線運動時，下列結(jié)論正確的是() A球在a、b兩點處一定都受到支持力 B球在a點一定受到支持力，在b點處一定不受支持力 C球在a點一定受到支持力，在b點處不一定受到支持力 D球在a點處不一定受到支持力，在b點處也不一定受到支持力 答案：D 4.(2010重慶聯(lián)合診斷)如圖所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個豎直擋板擋住現(xiàn)用一個力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運動，忽略一切摩擦，以下說法中正確的是() A若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零 B若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零 C斜面和擋板對球的彈力的合力等于ma D斜面對球的彈

3、力不僅有，而且是一個定值 解析：球在重力、斜面的支持力和擋板的彈力作用下做加速運動，則球受到的合力水平向右，為ma，如圖所示，設(shè)斜面傾角為，擋板對球的彈力為F1，由正交分解法得：F1Nsin ma，Ncos G，解之得：F1maGtan ，可見，彈力為一定值，D正確 答案：D 5.如圖所示，小球B放在真空容器A內(nèi)，球B的直徑恰好等于正方體A的邊長，將它們以初速度v0豎直向上拋出，下列說法中正確的是() A若不計空氣阻力，上升過程中，A對B有向上的支持力 B若考慮空氣阻力，上升過程中，A對B的壓力向下 C若考慮空氣阻力，下落過程中，B對A的壓力向上 D若不計空氣阻力，下落過程中，B對A的壓力向下

4、 解析：若不計空氣阻力，則整個系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)，所以A、B間無作用力，選項A D錯；若考慮空氣阻力，則上升過程中，a上>g，所以A對B壓力向下，在下降過程，a下<g，所以A對B作用力向上，所以B對A作用力向下，選項B對C錯 答案：B 以題說法 1彈力方向的判斷方法 (1)根據(jù)物體產(chǎn)生形變的方向判斷 (2)根據(jù)物體的運動情況，利用平衡條件或牛頓第二定律判斷，此法關(guān)鍵是先判明物體的運動狀態(tài)(即加速度的方向)，再根據(jù)牛頓第二定律確定合力的方向，然后根據(jù)受力分析確定彈力的方向 2彈力大小的計算方法 (1)一般物體之間的彈力，要利用平衡條件或牛頓第二定律來計算 (2)彈簧的彈力，由胡克定

5、律(Fkx)計算 6.(2010無錫市期中考試)如圖所示，帶有長方體盒子的斜劈A放在固定的斜面體C的斜面上，在盒子內(nèi)放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁P、Q點相接觸若使斜劈A在斜面體C上靜止不動，則P、Q對球B無壓力以下說法正確的是() A若C的斜面光滑，斜劈A由靜止釋放，則P點對球B有壓力 B若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，則P、Q對球B均無壓力 C若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面勻速下滑，則P、Q對球B均無壓力 D若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，則P點對球B有壓力 解析：若C的斜面光滑，無論A由靜止釋放還是沿斜面向上滑行，通過對A、B整體受力分析可知，整體具有沿斜面向下

6、的加速度，B球所受合力應(yīng)沿斜面向下，故Q點對球B有壓力，A、B項錯；若C的斜面粗糙，斜劈A勻速下滑時，整體所受合力為零，故P、Q不可能對球B有壓力，C項正確；若C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑時，A、B整體具有沿斜面向下的加速度，故球B所受合力也應(yīng)沿斜面向下，故Q點一定對球B有壓力，D項正確 答案：C 7.(2009山東卷，16)如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為.下列關(guān)系正確的是()解析：物體受力情況如右圖所示，由物體的平衡條件可得 Nsin mg，Ncos F，聯(lián)立解得Nmg/sin ，

7、Fmg/tan ，故只有A正確 答案：A 題型2：胡克定律的運用 8.如圖所示，在水平傳送帶上有三個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的木 塊1、2、3,1和2及2和3間分別用原長為L，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用水平細繩將木塊1固定在左邊的墻上，傳送帶按圖示方向勻速運動，當(dāng)三個木塊達到平衡后，1、3兩木塊之間的距離是() A2L(m2m3)g/k B2L(m22m3)g/k C2L(m1m2m3)g/kD2Lm3g/k 解析：當(dāng)三木塊達到平衡狀態(tài)后，對木塊3進行受力分析，可知2和3間彈簧的彈力等于木塊3所受的滑動摩擦力，即m3gkx3，解得2和3間彈簧伸長量為同理

8、以2木塊為研究對象得：kx2kx3m2g，即1和2間彈簧的伸長量為 1、3兩木塊之間的距離等于彈簧的原長加上伸長量，即2L(m22m3)g/k，選項B正確 9.(2010成都市高三摸底測試)緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡單模型，圖中A、B為原長相等，勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1k2)的兩個不同的輕質(zhì)彈簧下列表述正確的是() A裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)無關(guān) B墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧產(chǎn)生的彈力之比F1F2k1k2 C墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧的長度之比l1l2k2k1 D墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧的壓縮量之比x1x2k2k1 解析：裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越小，緩

9、沖效果 越好，所以A錯根據(jù)力的作用是相互的可知：輕質(zhì)彈簧A、B中的彈力是相等 的，即k1x1k2x2，所以F1F211，兩彈簧的壓縮量之比x1x2k2k1，故B、C錯，D正確 答案：D 解析：裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越小，緩沖效果越好，所以A錯根據(jù)力的作用是相互的可知：輕質(zhì)彈簧A、B中的彈力是相等 的，即k1x1k2x2，所以F1F211，兩彈簧的壓縮量之比x1x2k2k1， 故B、C錯，D正確 答案：D 10.如圖所示，質(zhì)量為2m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與地面上的質(zhì)量為3m的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪，一端連物體A，另一端連一質(zhì)量為m的物體

10、C，物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)已知重力加速度為g，忽略一切摩擦 (1)求物體B對地面的壓力； (2)把物體C的質(zhì)量改為5m，這時C緩慢下降，經(jīng)過一段時間系統(tǒng)達到新的平衡狀態(tài)，這時B仍沒離開地面，且C只受重力和繩的拉力作用，求此過程中物體A上升的高度 解析：(1)對AB整體：mgN5mg，所以N4mg. (2)對C：FT5mg，對A：FTFk2mg，所以Fk3mg，即kx13mg，x1 開始時，彈簧的壓縮量為x2，則kx2mg，所以A上升的高度為：hAx1x2. 答案：(1)4mg(2) 二、摩擦力 題型1：靜摩擦力的有無及方向的判定 11.如圖4所示，一斜面體靜止在粗糙的水平地面上，一物體恰

11、能在斜面體上沿斜面勻速下滑，可以證明此時斜面不受地面的摩擦力作用若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物體，使物體加速下滑，斜面體依然和地面保持相對靜止，則斜面體受地面的摩擦力() A大小為零 B方向水平向右 C方向水平向左 D大小和方向無法判斷 解析：物體由斜面上勻速下滑時，斜面體對物體的作用力與物體的重力等大反向，因此斜面體對物塊的作用力豎直向上，根據(jù)物體間相對作用，物體對斜面體的作用力豎直向下；若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物體，使物體加速下滑，物體對斜面體的作用力大小方向不變，因此地面對斜面體的摩擦力仍然為零，A正確 答案：A 靜摩擦力方向的判斷方法 1假設(shè)法 2狀態(tài)法：根據(jù)二力平衡條

12、件、牛頓第二定律或牛頓第三定律，可以判斷靜摩擦力的方向假如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上靜止不動，這時地面會對桌子施一靜摩擦力根據(jù)二力平衡條件可知，該靜摩擦力的方向與推力的方向相反，加速狀態(tài)時物體所受的靜摩擦力可由牛頓第二定律確定 3利用牛頓第三定律(即作用力與反作用力的關(guān)系)來判斷此法關(guān)鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力方向，再根據(jù)“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力 12.如圖所示，一個木塊放在固定的粗糙斜面上，今對木塊施一個既與斜面底邊平行又與斜面平行的推力F，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如將力F撤消，則木塊() A仍保持靜止 B將沿斜面下滑 C受到的摩擦力大小不變

13、 D受到的摩擦力方向不變 解析：有力F作用時，木塊在斜面內(nèi)的受力如圖，且f 當(dāng)撤去力F后，木塊只受mgsin和f ，且f <f，故仍靜止，摩擦力的方向變?yōu)檠匦泵嫦蛏?答案：A 13.如圖所示，甲物體在水平外力F的作用下靜止在乙物體上，乙物體靜止在水平面上現(xiàn)增大外力F，兩物體仍然靜止，則下列說法正確的是() A乙對甲的摩擦力一定增大 B乙對甲的摩擦力方向一定沿斜面向上 C乙對地面的摩擦力一定增大 D乙對地面的壓力一定增大 解析：若未增大F時甲受到的靜摩擦力向上，則增大F后甲受到的靜摩擦力向上可以但減小，A項錯誤；F增大到一定的值時使甲有向上運動的趨勢，此時乙對甲的摩擦力則沿斜面向下，B項錯

14、誤；由整體法可知，地面對乙的摩擦力與F等大反向，因此F增大，地面對乙的摩擦力增大，即乙對地面的摩擦力也增大，C項正確；整體分析可知，地面對乙的支持力始終等于系統(tǒng)的總重力，因此乙對地面的壓力也保持不變，D項錯誤 答案：C 14.如圖所示，圓柱體的A點放有一質(zhì)量為M的小物體P，使圓柱體緩慢勻速轉(zhuǎn)動，帶動P從A點轉(zhuǎn)到A點，在這個過程中P始終與圓柱體保持相對靜止那么P所受靜摩擦力f的大小隨時間t的變化規(guī)律是() 解析：P與圓柱體之間的摩擦力是靜摩擦力P隨圓柱體從A轉(zhuǎn)至最高點的過程中Ffmgsin mgcos(t)(為OA與水平線的夾角)，摩擦力的大小變化情況以最高點為對稱所以A正確 答案：A 題型2：

15、摩擦力的分析與計算 摩擦力大小的計算方法：在計算摩擦力的大小之前，必須首先分析物體的運動情況，判明是滑動摩擦，還是靜摩擦 (1)滑動摩擦力的計算方法： 可用fN計算最關(guān)鍵的是對相互擠壓力FN的分析，并不總是等于物體的重力，它跟研究物體受到的垂直于接觸面方向的力密切相關(guān) (2)靜摩擦力的計算方法 一般應(yīng)根據(jù)物體的運動情況(靜止、勻速運動或加速運動)，利用平衡條件或牛頓運動定律列方程求解 15.如圖所示，質(zhì)量分別為m和M兩物體P和Q疊放在傾角為的斜面上，P、Q之間的動摩擦因數(shù)為1，Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為2.當(dāng)它們從靜止開始沿斜面滑下時，兩物體始終保持相對靜止，則物體P受到的摩擦力大小為() A0

16、 B1mgcos C2mgcos D(12)mgcos 解析：當(dāng)物體P和Q一起沿斜面加速下滑時，其加速度agsin2gcos 因為P和Q相對靜止，所以P和Q之間的摩擦力為靜摩擦力 對物體P應(yīng)用牛頓第二定律得mgsin fma 所以f2mgcos，故選C. 答案：C 16.如圖所示，一根自然長度為l0的輕彈簧和一根長度為a的輕繩連接，彈簧的上端固定在天花板的O點上，P是位于O點正下方的光滑輕小定滑輪，已知OPl0a.現(xiàn)將繩的另一端與靜止在動摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊A相連，滑塊對地面有壓力作用再用一水平力F作用于A使之向右做直線運動(彈簧的下端始終在P之上)，對于滑塊A受地面滑動摩擦力下列說

17、法中正確的是() A逐漸變小 B逐漸變大 C先變小后變大 D大小不變 解析：本題考查力的平衡條件、胡克定律物塊在開始位置，受到重力G和支持力N，彈簧的拉力Fkx0，F(xiàn)NG，NGkx0；當(dāng)物塊滑到右邊某一位置時，彈簧的伸長量為x，繩與地面的夾角為，由豎直方向平衡，Nkxsin G，即NGkx0N，支持力不變化，滑動摩擦力fN不變化，D正確 答案：D 三、力的合成與分解 力有哪些分解方法？ 1按力的效果分解法 (1)根據(jù)力的實際作用效果確定兩個實際分力的方向； (2)再根據(jù)兩個實際分力方向畫出平行四邊形； (3)最后由平行四邊形知識求出兩分力的大小 2正交分解法 (1)定義：把一個力分解為相互垂直

18、的分力的方法 (2)優(yōu)點：把物體所受的不同方向的各個力都分解到相互垂直的兩個方向上去，然后再求每個方向上的分力的代數(shù)和，這樣就把復(fù)雜的矢量運算轉(zhuǎn)化成了簡單的代數(shù)運算，最后再求兩個互成90角的力的合力就簡便多了 (3)運用正交分解法解題的步驟 正確選擇直角坐標(biāo)系，通常選擇共點力的作用點為坐標(biāo)原點， 直角坐標(biāo)x、y的選擇可按下列原則去確定：盡可能使更多的力落在坐標(biāo)軸上沿物體運動方向或加速度方向設(shè)置一個坐標(biāo)軸 17.如圖是某同學(xué)對頸椎病人設(shè)計的一個牽引裝置的示意圖，一根 繩繞過兩個定滑輪和動滑輪后各掛著一個相同的重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實驗)，整個裝置在同一豎

19、直平面內(nèi)如果要增大手指所受的拉力，可采取的辦法是() 只增加繩的長度 只增加重物的重量 只將手指向下移動 只將手指向上移動 A . 正確 B . 正確 C . 正確 D . 正確 答案：B 18.作用于O點的三力平衡，設(shè)其中一個力大小為F1，沿y軸正方向，力F2大小未知，與x軸負方向夾角為，如圖所示，下列關(guān)于第三個力F3的判斷中正確的是() A力F3只能在第四象限 B力F3與F2夾角越小，則F2和F3的合力越小 C力F3的最小值為F2cos D力F3可能在第一象限的任意區(qū)域 答案：C 19.在去年512汶川大地震的救援行動中，千斤頂發(fā)揮了很大作用，如圖所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動手把時，螺紋軸就能

20、迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起當(dāng)車輪剛被手把頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0105 N，此時千斤頂兩臂間的夾角為120，則下列判斷正確的是() A此時兩臂受到的壓力大小均為5.0104 N B此時千斤頂對汽車的支持力為2.0105 N C若繼續(xù)搖動手把，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將增大 D若繼續(xù)搖動手把，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將減小 解析：把壓力分解，得到此時兩臂受到的壓力大小均為1.0105 N，由牛頓第三定律，千斤頂對汽車的支持力為1.0105 N，若繼續(xù)搖動手把，兩臂間的夾角減小，而在合力不變時，兩分力減小 答案：D 20.2008年北京奧運會，我國運動員陳一冰勇奪吊環(huán)冠軍，其

21、中有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖2315所示位置，則在兩手之間的距離增大過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為() AFT增大，F(xiàn)不變 BFT增大，F(xiàn)增大 CFT增大，F(xiàn)減小 DFT減小，F(xiàn)不變 四、物體的受力分析 21.在機場貨物托運處，常用傳送帶運送行李和貨物，如圖所示，靠在一起的兩個質(zhì)地相同，質(zhì)量和大小均不同的包裝箱隨傳送帶一起上行，下列說法正確的是() A勻速上行時b受3個力作用 B勻加速上行時b受4個力作用 C若上行過程傳送帶因故突然停止時，b受4個力作用 D若上行過程傳送帶因故突然停止后，b受的摩擦力

22、一定比原來大 解析：由于兩包裝箱的質(zhì)地相同，則動摩擦因數(shù)相同無論兩包裝箱勻速、勻加速運動，ab之間均無相對運動趨勢，故無相互作用力，包裝箱b只受三個力的作用，選項A正確；當(dāng)傳送帶因故突然停止時，兩包裝箱加速度仍然相同，故兩者之間仍無相互作用力，選項C錯誤；傳送帶因故突然停止時，包裝箱受到的摩擦力與停止前無法比較，所以選項D錯誤 答案：A 22.如圖所示，物體A靠在豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止物體B的受力個數(shù)為() A2 B3 C4 D5 解析：以A為研究對象，受力情況如下圖甲所示，此時，墻對物體A沒有支持力(此結(jié)論可利用整體法得出) 再以B為研究對象，結(jié)合牛頓第三定律，其受力情況如

23、上圖乙所示，即要保持物體B平衡，B應(yīng)受到重力、壓力、摩擦力、力F四個力的作用，正確選項為C. 答案：C 思考討論 (1)若物體A被固定在墻上，其他條件不變，則物體B可能受幾個力的作用 (2)若將力F改為水平向左的力作用在物體B上，其他條件不變， 則物體A、B分別受幾個力的作用 解析：(1)若A被固定在墻上，則B可能只受重力和力F兩個力的作用，也可能受到重力、力F、A對B的壓力、A對B的摩擦力四個力的作用 (2)把A、B作為一個整體受力情況如圖甲所示，即整體受到重力、力F、 墻對整體的壓力和摩擦力四個力的作用 以B為研究對象，受力情況如圖乙所示，即B受到重力、力F、A對B的壓力和摩擦力四個力的作用 以A為研究對象，受力情況如上