高中物理受力分析精选习题
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1.下列各图的A物体处于静止状态,试分析A物体的受力情况2.应用隔离法在每个图的右边画出下列各图中的A物体的受力图,各图的具体条件如下:⑴⑵图中的A物体的质量均为m,都处于静止状态.⑶图中的A处于静止,质量为m,分析A的受力并求出它受到的摩擦力的大小,并指出A受几个摩擦力。
⑷图中各个砖块质量均为m,分析A所受的全部力,并求出A受的摩擦力的大小。
3.物体m沿粗糙水平面运动,⑴图:作出①F sinθ <mg时的受力图;②F sinθ =mg时的受力图.⑵图中的物块沿斜面匀速上滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.分析物块的受力情况.⑶图中的m1和m2与倾角θ满足条件m2 g<m1 g sinθ且m1和m2均静止.作出m1的受力图.⑷图中的A,B均静止,竖直墙壁光滑,试用隔离法画出A和B两个物体的受力图.4.⑴图中的A,B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ,在A,B都向右运动的同时,B相对于A向左滑动,试分析A,B各自的受力情况;⑵图中的地面光滑,B物体以初速度v0滑上长木板A,B与A之间的动摩擦因数为μ,试分析A,B各自的受力情况.⑶图中的轻绳延长线过球心,竖直墙壁是粗糙的,球静止,画出球的受力图;⑷图中竖直墙壁粗糙,球静止,画出球的受力图.⑸图中的球静止,试画出球的受力图..5.下列图⑴中的A,B,C均保持静止,试画出三个物体的受力图;图⑵为两根轻绳吊一木板,木板处于倾斜状态,另一个物块放在木板上,系统处于平衡状态,试分析木板的受力情况.图⑶中的A,B保持静止,试分析A帮B的受力情况.6.以下三个图中的物体全部处于静止状态,⑴图和⑵图画出C点的受力图,⑶图画出均匀棒的受力图.球面光滑.7.分析图⑴中定滑轮的受力情况,已知悬挂重物质量为m,并求出杆对滑轮的作用力.图⑵中的绳长L=2.5m,重物质量为m=4kg,不计绳子和滑轮质量,不计滑轮的摩擦.OA =1.5m.,取g =10m/s2.分析滑轮的受力情部并求出绳子对滑轮的拉力大小.图⑶:光滑球在水平推力F作用下处于静止状态,分析小球受力并求出斜面对小球的弹力大小.如图⑷,水平压力F =100N,A, B之间,A与墙壁之间的动摩擦因数均为μ=0.3,A、B受的重力均为10N.分析A物体的受力情况并求了它所受摩擦力的合力.如图⑸⑹,光滑球A、B放在水平面上,画出A,B的受力图8.画出下列各图中的光滑球的受力图,各图中的球均处于静止状态.9.如图所示,A,B两滑块叠放在水平面上,已知A与滑块B所受重力分别为G A= 10N,G B=20N,A与B间动摩擦因数μA=0.2,,B与水平面间的动摩擦因数μB=0.3.水平力F刚好能拉动滑块B,试分析两图中B滑块所受的力.并求出拉动滑块B所需的最小水平拉力分别是多大?10.如图⑴所示,三角形支架ABC的边长AB=20cm,BC= 15cm,在A点通过细绳悬挂一个重20N的物体,求AB杆受拉力的大小及AC杆受压力的大小?11.如图⑵所示,已知悬挂光滑球的绳子长度与球的半径相等,球的质量为m,求绳子的拉力和墙对球的弹力大小.图⑶中V型槽的夹角为60°,光滑球重100N,利用力的分解求出球对两接触面的压力大小.图⑷求三个力的合力分析弹力的实例与练习1.下列各图的接触面均为光滑接触面,A均保持静止状态.画出各图中A球所受的弹力.2.如下图,斜面和球均光滑,画出球受的弹力3.画出下列各图中A和B球所受的弹力4.画出下列各图中A球所受的弹力.各球面均看成光滑面.摩擦力的分析思路及其应用摩擦力分为滑动摩擦力与静摩擦力,它们均需要满足四个条件:两物体相互接触;接触面粗糙;存在相互作用的弹力;有相对滑动或相对滑动趋势。
高中专题习题——受力分析例1如图6-1所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2,其接触面光滑,与水平面的夹角为θ,若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ,用水平力F推A,使A、B一起加速运动,求:(1)A、B间的相互作用力(2)为维持A、B间不发生相对滑动,力F的取值范围。
分析与解:A在F的作用下,有沿A、B间斜面向上运动的趋势,据题意,为维持A、B 间不发生相对滑动时,A处刚脱离水平面,即A不受到水平面的支持力,此时A与水平面间的摩擦力为零。
本题在求A、B间相互作用力N和B受到的摩擦力f2时,运用隔离法;而求A、B组成的系统的加速度时,运用整体法。
(1)对A受力分析如图6-2(a)所示,据题意有:N1=0,f1=0因此有:Ncosθ=m1g [1] , F-Nsinθ=m1a [2]由[1]式得A、B间相互作用力为:N=m1g/cosθ(2)对B受力分析如图6-2(b)所示,则:N2=m2g+Ncosθ[3] , f2=μN2 [4]将[1]、[3]代入[4]式得: f2=μ(m1+ m2)g取A、B组成的系统,有:F-f2=(m1+ m2)a [5]由[1]、[2]、[5]式解得:F=m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:0<F≤m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2例2如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。
绳上挂一个光滑的轻质挂钩。
它钩着一个重为12牛的物体。
平衡时,绳中张力T=____分析与解:本题为三力平衡问题。
其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。
对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。
所以,本题有多种解法。
解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示设细绳与水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛将绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。
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)(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FV(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FV(6)沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>GFA V(2)沿斜面上滑的物体A(接触面光滑)AV(1)沿斜面下滚的小球, 接触面不光滑. AV(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AF(5)各接触面A(6)沿传送带匀速上滑的物块AAF(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 FA(1)A 、B 同时同速向右行使向BA FFBA (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AFA(7)光滑小球 (3)A 、B 静止FA BA(8)静止αB A(4)均静止BA(5)均静止 (6)均静止(7)均静止(8)静止AB(9)静止A B CBA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。
v(2)刚踏上电梯的瞬间的人V VAv(1)随电梯匀速 上升上升的人AvAAvA∟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 N ,只有压力F N 则P 不能平衡,一定存在向右的力,只能是MN 对P 的摩擦力F f ,因此P 此时受到4个力,如图(b )所示,C 对.答案:AC2.(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12mg ,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,kL =mg ,物体在斜面上静止时,设受到向上的静摩擦力F f ,由平衡条件得kL +F f =2mg sin θ,可得出F f =0,故选A. 答案:A3.(2009·海南高考)两刚性球a 和b 的质量分别为m a 和m b ,直径分别为d a 和d b (d a >d b ).将a 、b 球依次放入一竖直放置、内径为d(d a <d <d a +d b )的平底圆筒内,如图3所示。
知识点三:共点力平衡(动态平衡、矢量三角形法)1.(单选)如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是().答案B A.F1先增大后减小,F2一直减小B.F1先减小后增大,F2一直减小C.F1和F2都一直减小D.F1和F2都一直增大2、(单选)(天津卷,5)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是().答案DA.F N保持不变,F T不断增大B.F N不断增大,F T不断减小C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N不断增大,F T先减小后增大3.(单选)如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是().答案BA.F1增大,F2减小B.F1增大,F2增大C.F1减小,F2减小D.F1减小,F2增大4、(单选)如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为().答案BA.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ5.(单选)如图所示,一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上,一质量为m的小木块在水平力F的作用下静止在斜面上.若只改变F的方向不改变F的大小,仍使木块静止,则此时力F与水平面的夹角为().答案AA.60°B.45°C.30°D.15°6.(多选)一铁架台放于水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直,现将水平力F作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,则在这一过程中().答案:ADA.细线拉力逐渐增大B.铁架台对地面的压力逐渐增大C.铁架台对地面的压力逐渐减小D.铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大7、(多选)(苏州调研)如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小().答案BCDA.可能为33mg B.可能为52mgC.可能为2mg D.可能为mg8、(单选)如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆MN上.现用水平力F拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动.在这一过程中,水平拉力F、环与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力F N的变化情况是().答案DA.F逐渐增大,F摩保持不变,F N逐渐增大B.F逐渐增大,F摩逐渐增大,F N保持不变C.F逐渐减小,F摩逐渐增大,F N逐渐减小D.F逐渐减小,F摩逐渐减小,F N保持不变9.(单选)如图所示,在拉力F作用下,小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动,在此过程中,小球受到的拉力F和支持力F N的大小变化是().A.F增大,F N减小答案AB.F和F N均减小C.F和F N均增大D.F减小,F N不变10.(单选)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态.如图所示是这个装置的纵截面图.若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止.在此过程中,下列说法中正确的是().答案BA.MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大11.(多选)如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R和r,球A 左侧有一垂直于斜面的挡板P,两球沿斜面排列并处于静止状态,下列说法正确的是().答案BC A.斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,则B对斜面的压力越小B.斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小C.斜面倾角θ一定时,无论半径如何,A对挡板的压力一定D.半径一定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板的作用力先增大后减小12.(单选)如图所示,用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间,开始时OB绳水平.现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B′点,此时绳OB′与绳OA之间的夹角θ<90°.设此过程中绳OA、OB的拉力分别为F OA、F OB,下列说法正确的是().答案BA.F OA逐渐增大B.F OA逐渐减小C.F OB逐渐增大D.F OB逐渐减小13、(多选)如图,不可伸长的轻绳跨过动滑轮,其两端分别系在固定支架上的A、B两点,支架的左边竖直,右边倾斜.滑轮下挂一物块,物块处于平衡状态,下列说法正确的是().答案BCA.若左端绳子下移到A1点,重新平衡后绳子上的拉力将变大B.若左端绳子下移到A1点,重新平衡后绳子上的拉力将不变C.若右端绳子下移到B1点,重新平衡后绳子上的拉力将变大D.若右端绳子下移到B1点,重新平衡后绳子上的拉力将不变14、(单选)如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为F N1,球对木板的压力大小为F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中().答案BA.F N1始终减小,F N2始终增大B.F N1始终减小,F N2始终减小C.F N1先增大后减小,F N2始终减小D.F N1先增大后减小,F N2先减小后增大15.(单选)作用于O点的三力平衡,设其中一个力大小为F1,沿y轴正方向,力F2大小未知,与x轴负方向夹角为θ,如图所示.下列关于第三个力F3的判断中正确的是().A.力F3只能在第四象限答案CB.力F3与F2夹角越小,则F2和F3的合力越小C.F3的最小值为F1cos θD.力F3可能在第一象限的任意区域16.(多选)一个光滑的圆球搁在光滑的斜面和竖直的挡板之间,如图21所示.斜面和挡板对圆球的弹力随斜面倾角α变化而变化,故().答案ACA.斜面弹力F N1的变化范围是(mg,+∞)B.斜面弹力F N1的变化范围是(0,+∞)C.挡板的弹力F N2的变化范围是(0,+∞) D.挡板的弹力F N2的变化范围是(mg,+∞)。
高中物理受力分析专题习题及答案详细解答1.一个重G=30N的物体静止在水平地面上。
2.一个G=400N物体受到100牛竖直向上的拉力,人对地的压力为。
3.一个重G=600N的人用300牛的力举起一个物体,人对地的压力为。
关系式:关系式:关系式:4.浸没在水中小球的受力。
5画出A力的示意图,并写出各力间的关系式。
关系式:6.关于杠杆的受力分析(1)13.如图11,若人用力F 匀速拉动吊箱,GA=1000N ,G 人=600N ,吊箱和动滑轮总重200N ,求:拉力F练习:试题详情1.将一金属块挂在竖直的弹簧测力计挂钩上,使其处于静止状态,下列说法正确的是A.弹簧测力计所受重力与金属块对弹簧测力计拉力是一相互作用力B.弹簧测力计对金属块的拉力与金属块所受重力的是一对平衡力C.金属块所受的重力与弹簧测力计所受的重力是一对平衡力D.弹簧测力计对金属块的拉力与金属块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力2.如图7所示,用手向上拉物块A,当手对物块A的拉力为F1(F1≠0)时,物块A对手的拉力为F2,物块A对水平地面的压力为N1(N1≠0),水平地面对物块A的支持力为N2。
已知物块A受到的重力为G,则下列分析中正确的是A.拉力F1与F2是一对平衡力B.压力N1与重力G的大小相等C.压力N1与支持力N2是一对相互作用力D.拉力F1和支持力N2合力的大小与重力G的大小相等3.如图5所示,重为100N的物体B,在足够深的水中匀速下沉,通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动,在4s内物体A移动了0.8米,已知B的密度是水的密度的5倍,动滑轮重12N,不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦,g取10N/kgA.B对绳的拉力是20NB.图5B对绳的拉力的功率是16WC.A物体受摩擦力为148ND.滑轮组的机械效率为90%试题详情4.隔离物体进行受力分析试题详情5、如图12所示,物体M的重力为80N。
OBA是一个可以绕着O 点在竖直平面内转动的轻质杠杆,B0=3AO。
•高中物理受力分析精选习题1.下列各图的A物体处于静止状态,试分析A物体的受力情况2.应用隔离法在每个图的右边画出下列各图中的A物体的受力图,各图的具体条件如下:⑴⑵图中的A物体的质量均为m,都处于静止状态.⑶图中的A处于静止,质量为m,分析A的受力并求出它受到的摩擦力的大小,并指出A受几个摩擦力。
⑷图中各个砖块质量均为m,分析A所受的全部力,并求出A受的摩擦力的大小。
3.物体m沿粗糙水平面运动,⑴图:作出①F sinθ <mg时的受力图;②F sinθ =mg时的受力图.⑵图中的物块沿斜面匀速上滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.分析物块的受力情况.⑶图中的m1和m2与倾角θ满足条件m2 g<m1 g sinθ且m1和m2均静止.作出m1的受力图.⑷图中的A,B均静止,竖直墙壁光滑,试用隔离法画出A和B两个物体的受力图.4.⑴图中的A,B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ,在A,B都向右运动的同时,B相对于A向左滑动,试分析A,B各自的受力情况;⑵图中的地面光滑,B物体以初速度v0滑上长木板A,B与A之间的动摩擦因数为μ,试分析A,B各自的受力情况.⑶图中的轻绳延长线过球心,竖直墙壁是粗糙的,球静止,画出球的受力图;⑷图中竖直墙壁粗糙,球静止,画出球的受力图.⑸图中的球静止,试画出球的受力图.5.下列图⑴中的A,B,C均保持静止,试画出三个物体的受力图;图⑵为两根轻绳吊一木板,木板处于倾斜状态,另一个物块放在木板上,系统处于平衡状态,试分析木板的受力情况.图⑶中的A,B保持静止,试分析A帮B的受力情况.6.以下三个图中的物体全部处于静止状态,⑴图和⑵图画出C点的受力图,⑶图画出均匀棒的受力图.球面光滑.7.分析图⑴中定滑轮的受力情况,已知悬挂重物质量为m,并求出杆对滑轮的作用力.图⑵中的绳长L=2.5m,重物质量为m=4kg,不计绳子和滑轮质量,不计滑轮的摩擦.OA=1.5m.,取g =10m/s2.分析滑轮的受力情部并求出绳子对滑轮的拉力大小.图⑶:光滑球在水平推力F作用下处于静止状态,分析小球受力并求出斜面对小球的弹力大小.如图⑷,水平压力F =100N,A,B之间,A与墙壁之间的动摩擦因数均为μ=0.3,A、B受的重力均为10N.分析A物体的受力情况并求了它所受摩擦力的合力.如图⑸⑹,光滑球A、B放在水平面上,画出A,B的受力图8.画出下列各图中的光滑球的受力图,各图中的球均处于静止状态.9.如图所示,A,B两滑块叠放在水平面上,已知A与滑块B所受重力分别为G A= 10N,G B=20N,A与B 间动摩擦因数μA=0.2,,B与水平面间的动摩擦因数μB=0.3.水平力F刚好能拉动滑块B,试分析两图中B 滑块所受的力.并求出拉动滑块B所需的最小水平拉力分别是多大?10.如图⑴所示,三角形支架ABC的边长AB=20cm,BC= 15cm,在A点通过细绳悬挂一个重20N的物体,求AB杆受拉力的大小及AC杆受压力的大小?11.如图⑵所示,已知悬挂光滑球的绳子长度与球的半径相等,球的质量为m,求绳子的拉力和墙对球的弹力大小.图⑶中V型槽的夹角为60°,光滑球重100N,利用力的分解求出球对两接触面的压力大小.图⑷求三个力的合力分析弹力的实例与练习1.下列各图的接触面均为光滑接触面,A均保持静止状态.画出各图中A球所受的弹力.2.如下图,斜面和球均光滑,画出球受的弹力3.画出下列各图中A和B球所受的弹力4.画出下列各图中A球所受的弹力.各球面均看成光滑面.摩擦力的分析思路及其应用摩擦力分为滑动摩擦力与静摩擦力,它们均需要满足四个条件:两物体相互接触;接触面粗糙;存在相互作用的弹力;有相对滑动或相对滑动趋势。
受力分析精选例题1如图所示,球B放在真空容器A内,且B略小于A,将它们以初速度v竖直向上抛出.则下列说法中正确的是()A.若不计空气阻力,在它们上升的过程中,B对A无压力作用B.若不计空气阻力,在它们上升的过程中,B对A的压力向下C.若考虑空气阻力,在它们上升的过程中,B对A的压力向上D.若考虑空气阻力,在它们下落的过程中,B对A的压力向上2(2010·安徽理综)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )A.3B.4C.5 D.63.(四川省德阳市高中2010届“一诊”考试 2)如图所示,一长直轻杆左端水平插入墙壁固定,右端用一绳子系住拉于墙上,绳与杆之间夹角为θ.现在杆的右端挂一重物mg.则拉于墙上那根绳子的张力大小等于()A.mgB.mg/sinθC.mg/cosθD.无法确定4.(2014·昆明市质量检测)如图7所示,两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内,杆及碗口平面均水平、碗的半径及两小球之间的距离均为R,不计小球半径,则碗对每个小球的支持力大小为( )A.33mg B.233mg C.3mg D.2mg5(1)如图1所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.现将L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度.(2)若将图1中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图2所示,其他条件不变,求剪断L2瞬间物体的加速度.1)下面是某同学对该题的一种解法:解:设L1线上拉力为T1,L2线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡,T1cosθ=mg,T1sinθ=T2,T2=mgtanθ,,剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度。
完整)高中物理受力分析受力分析专题一、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:1) 沿水平草地滚动的足球:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到滚动阻力,施力物体为草地。
2) 在力F作用下静止水平面上的物体球:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到水平向右的力F,施力物体为外力源。
3) 在光滑水平面上向右运动的物体球:不受到任何力的作用。
4) 在力F作用下行使在路面上小车:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到水平向右的力F,施力物体为外力源。
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:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面;受到滚动阻力,施力物体为斜面。
2) 沿斜面上滑的物体A(接触面不光滑):受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面;受到摩擦力,施力物体为斜面。
3) 静止在斜面上的物体:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面。
4) 在力F作用下静止在斜面上的物体的物块A:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面;受到水平向右的力F,施力物体为外力源。
5) 各接触面均光滑的在斜面上的物体的物块A:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面。
6) 沿传送带匀速上滑的物体A:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到传送带的支持力,施力物体为传送带;受到摩擦力,施力物体为传送带。
二、静力学中的整体与隔离在分析外力对系统的作用时,使用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,使用隔离法。
解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块:A。
物理受力分析练习题及讲解高中### 物理受力分析练习题及讲解#### 练习题一:斜面受力分析题目描述:一个质量为 \( m \) 的物体放在一个倾角为 \( \theta \) 的斜面上。
请分析物体在斜面上的受力情况。
解题步骤:1. 画出物体的受力图,包括重力 \( G \)、斜面的支持力 \( N \)和摩擦力 \( f \)。
2. 将重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分力。
3. 根据平衡条件,列出沿斜面方向和垂直斜面方向的力的平衡方程。
4. 解方程,求出支持力 \( N \) 和摩擦力 \( f \) 的表达式。
答案提示:- 重力分解:\( G_{\text{沿斜面}} = mg\sin\theta \),\( G_{\text{垂直斜面}} = mg\cos\theta \)- 平衡方程:\( N = mg\cos\theta \),\( f = \mu N \),其中\( \mu \) 为摩擦系数。
#### 练习题二:悬挂物体的受力分析题目描述:一个质量为 \( m \) 的物体通过一根轻绳悬挂在天花板上,物体下方连接一个弹簧秤。
请分析物体的受力情况。
解题步骤:1. 画出物体的受力图,包括重力 \( G \)、绳子的拉力 \( T \) 和弹簧秤的读数 \( F \)。
2. 根据平衡条件,列出物体受力的平衡方程。
3. 解方程,求出拉力 \( T \) 和弹簧秤读数 \( F \) 的关系。
答案提示:- 平衡方程:\( T + F = mg \)- 拉力 \( T \) 与弹簧秤读数 \( F \) 之间的关系取决于弹簧秤的工作原理。
#### 练习题三:斜面上的物体受力分析(含摩擦)题目描述:一个质量为 \( m \) 的物体放在一个倾角为 \( \theta \) 的斜面上,物体与斜面之间的摩擦系数为 \( \mu \)。
物体受到一个沿斜面向上的力 \( P \) 作用。
请分析物体的受力情况。
高中受力分析练习题及讲解在高中物理课程中,受力分析是解决力学问题的基础。
以下是一些练习题以及相应的讲解,帮助学生掌握受力分析的技巧。
练习题1:一个质量为2kg的物体放在水平桌面上,桌面对物体的摩擦系数为0.3。
若施加一个水平力F=10N,求物体受到的摩擦力。
讲解:物体在水平方向上受到两个力的作用:施加的水平力F和摩擦力f。
由于物体没有移动,所以这两个力是平衡的。
根据牛顿第二定律,F=ma,但物体没有加速度,即a=0,因此摩擦力f等于施加的力F。
摩擦力f的计算公式为f=μN,其中μ是摩擦系数,N是物体的正压力。
在这个问题中,N等于物体的重力,即N=mg。
将数值代入公式,我们有f=0.3*2*9.8N=5.88N。
由于施加的力F=10N大于摩擦力f,物体将开始加速。
练习题2:一个斜面倾角为30°,一个质量为3kg的物体从斜面顶端自由滑下。
求物体在斜面上的加速度。
讲解:物体在斜面上受到两个主要力的作用:重力mg和斜面对物体的支持力N。
重力可以分解为两个分量:沿斜面向下的分量mg*sinθ和垂直于斜面的分量mg*cosθ。
由于物体在斜面上自由滑下,所以支持力N等于垂直于斜面的分量mg*cosθ。
沿斜面方向的合力是mg*sinθ减去摩擦力f。
摩擦力f可以用f=μN来计算,其中μ是斜面的摩擦系数。
由于题目没有给出摩擦系数,我们假设斜面是光滑的,即μ=0,因此f=0。
那么沿斜面方向的合力就是mg*sinθ。
根据牛顿第二定律,F=ma,我们有mg*sinθ=ma。
将m和g的值代入,我们得到a=g*sinθ=9.8*sin(30°)=4.9m/s²。
练习题3:一个物体被一根绳子悬挂在天花板上,绳子的拉力为50N。
若物体的质量为4kg,求物体受到的重力。
讲解:物体受到两个力的作用:重力mg和绳子的拉力T。
由于物体处于静止状态,这两个力是平衡的。
重力的大小可以用G=mg来计算,其中G是重力,m是物体的质量,g是重力加速度。
高中物理受力分析精选习题1.下列各图的A物体处于静止状态,试分析A物体的受力情况2.应用隔离法在每个图的右边画出下列各图中的A物体的受力图,各图的具体条件如下:⑴⑵图中的A物体的质量均为m,都处于静止状态.⑶图中的A处于静止,质量为m,分析A的受力并求出它受到的摩擦力的大小,并指出A受几个摩擦力。
⑷图中各个砖块质量均为m,分析A所受的全部力,并求出A受的摩擦力的大小。
3.物体m沿粗糙水平面运动,⑴图:作出①Fsinθ <mg 时的受力图;②Fsinθ =mg时的受力图.⑵图中的物块沿斜面匀速上滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.分析物块的受力情况.⑶图中的m1和m2与倾角θ满足条件m2 g<m1 g sinθ 且m1和m2均静止.作出m1的受力图.⑷图中的A,B均静止,竖直墙壁光滑,试用隔离法画出A和B两个物体的受力图.4.⑴图中的A,B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ,在A,B都向右运动的同时,B相对于A向左滑动,试分析A,B各自的受力情况;⑵图中的地面光滑,B物体以初速度v0滑上长木板A,B与A 之间的动摩擦因数为μ,试分析A,B各自的受力情况.⑶图中的轻绳延长线过球心,竖直墙壁是粗糙的,球静止,画出球的受力图;⑷图中竖直墙壁粗糙,球静止,画出球的受力图.⑸图中的球静止,试画出球的受力图..5.下列图⑴中的A,B,C均保持静止,试画出三个物体的受力图;图⑵为两根轻绳吊一木板,木板处于倾斜状态,另一个物块放在木板上,系统处于平衡状态,试分析木板的受力情况.图⑶中的A,B保持静止,试分析A 帮B的受力情况.6.以下三个图中的物体全部处于静止状态,⑴图和⑵图画出C点的受力图,⑶图画出均匀棒的受力图.球面光滑.7.分析图⑴中定滑轮的受力情况,已知悬挂重物质量为m,并求出杆对滑轮的作用力.图⑵中的绳长L=2.5m,重物质量为m=4kg,不计绳子和滑轮质量,不计滑轮的摩擦.OA =1.5m.,取 g =10m/s2.分析滑轮的受力情部并求出绳子对滑轮的拉力大小.图⑶:光滑球在水平推力F作用下处于静止状态,分析小球受力并求出斜面对小球的弹力大小.如图⑷,水平压力F =100N,A, B之间,A与墙壁之间的动摩擦因数均为μ=0.3,A、B受的重力均为10N.分析A物体的受力情况并求了它所受摩擦力的合力.如图⑸⑹,光滑球A、B放在水平面上,画出A,B的受力图8.画出下列各图中的光滑球的受力图,各图中的球均处于静止状态.9.如图所示,A,B两滑块叠放在水平面上,已知A与滑块B所受重力分别为GA= 10N,GB=20N,A与B间动摩擦因数μA=0.2,,B与水平面间的动摩擦因数μB=0.3.水平力F刚好能拉动滑块B,试分析两图中B滑块所受的力.并求出拉动滑块B所需的最小水平拉力分别是多大?10.如图⑴所示,三角形支架ABC的边长AB =20cm,BC= 15cm,在A点通过细绳悬挂一个重20N的物体,求AB杆受拉力的大小及AC杆受压力的大小?11.如图⑵所示,已知悬挂光滑球的绳子长度与球的半径相等,球的质量为m,求绳子的拉力和墙对球的弹力大小.图⑶中V型槽的夹角为60°,光滑球重100N,利用力的分解求出球对两接触面的压力大小.图⑷求三个力的合力分析弹力的实例与练习1.下列各图的接触面均为光滑接触面,A均保持静止状态.画出各图中A球所受的弹力.2.如下图,斜面和球均光滑,画出球受的弹力3.画出下列各图中A和B球所受的弹力4.画出下列各图中A球所受的弹力.各球面均看成光滑面.摩擦力的分析思路及其应用摩擦力分为滑动摩擦力与静摩擦力,它们均需要满足四个条件:两物体相互接触;接触面粗糙;存在相互作用的弹力;有相对滑动或相对滑动趋势。
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FV(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FV(6)沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G FA V(2)沿斜面上滑的物体A(接触面光滑)AV(1)沿斜面下滚的小球, 接触面不光滑. AV(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AF(5)各接触面A(6)沿传送带匀速上滑的物块AAF(1)A 静止在竖直Av(2)A 沿竖直墙面下滑 A(5)静止在竖直墙面轻上的物体A FA(1)A 、B 同时同速向右行使向BA FFBA (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AFA(7)光滑小球 (3)A 、B 静止FA BA(8)静止αB A(4)均静止BA(5)均静止 (6)均静止(7)均静止(8)静止AB(9)静止A B CBA(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 N ,只有压力F N 则P 不能平衡,一定存在向右的力,只能是MN 对P 的摩擦力F f ,因此P 此时受到4个力,如图(b )所示,C 对.答案:AC2.(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 VAv(1)随电梯匀速 上升上升的人AvAAvA∟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12mg ,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,kL =mg ,物体在斜面上静止时,设受到向上的静摩擦力F f ,由平衡条件得kL +F f =2mg sin θ,可得出F f =0,故选A. 答案:A3.(2009·海南高考)两刚性球a 和b 的质量分别为m a 和m b ,直径分别为d a 和d b (d a >d b ).将a 、b 球依次放入一竖直放置、内径为d(d a <d <d a +d b )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F N 1和F N 2,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 =(m a +m b )g ,F N 1=F N 2 B.F =(m a +m b )g ,F N1≠F N2 C.m a g <F <(m a +m b )g ,F N1=F N2 D.m a g <F <(m a +m b )g ,F N1≠F N2解析:对a 和b 整体受力分析如图所示,由平衡条件可知,F =(m a +m b )g ,F N 1=F N 2,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.12 B.32 C.22 D.52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F f1=mg sin 30°,当α=45°时,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为F f2=μF N =μmg cos 45°,由F f1=F f2得μ=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F =mg tan 30°=33mg ,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F 1和F 2拉着A 、B 一起匀速运动,则 ( )A.F 1≠F 2B.F 1=F 2C.F T1>F T2D.F T1=F T2解析:取A 、B 为整体分析可知,F 1=F 2=μ (m A +m B )g .隔离A 物体,应用平衡条件可得F T1sin θ=μ (m A g -F T1cos θ),F T2sin θ=μ (m A g +F T2cos θ).比较可得F T2>F T1.故只有B 正确. 答案:B7.(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θ,当传送带分别以v 1、v 2的速度做逆时针转动时(v 1<v 2),绳中的拉力分别为F 1、F 2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为t 1、t 2,则下列说法正确的是 ( ) A.F 1<F 2 B.F 1=F 2 C.t 1>t 2 D.t 1<t 2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mg sin θC.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μmg cos θ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mg sin θ,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 =g sin θ-μg cos θ,选小球为研究对象,可求得小球对木块的压力为μmg cos θ,D 正确.答案:BD 9.(2010·山东省日照市调研)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m A g =m B g sin θ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.(2009·北京高考)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>tan θ,滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tan θ,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=tan θ,拉力大小应是2mg sin θD.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tan θ,拉力大小应是mg sin θ解析:由μ=tan θ条件可知μmg cos θ=mg sin θ,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=mg sin θ+μmg cos θ=2mg sin θ.C 项正确. 答案:C11.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<tan θ,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<tan θ,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mg sin θ=F cos θ+F f ,F f =μF N ,F N =mg cos θ+F sin θ,解得F =sin θ-μcos θμsin θ+cos θmg ,当物体恰好不上滑时,受力如图乙所示,有mg sin θ+F f =F cos θ,F f =μF N ,F N =mg cos θ+F sin θ,解得F =μcos θ+sin θcos θ-μsin θmg .12.所受重力G 1=8 N 的砝码悬挂在绳P A 和PB 的结点上.P A 偏离竖直方向37°角,PB 在水平方向,且连在所受重力为G 2=100 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:F A cos37°=G 1, F A sin37°=F B ,可解得:F B =6 N ,再分析G 2的受力情况如图乙所示.由物体的平衡条件可得:F f =G 2 sin37°+F B ′cos37°F N +F B ′ sin37°=G 2 cos37°, F B ′=F B 可求得:F f =64.8 N ,F N =76.4 N.答案:(1)64.8 N ,方向沿斜面向上 (2)76.4 N ,垂直斜面向上。