高中物理-受力分析专题习题附答案

高中物理—受力分析专题习题附答案一、作图题1．按下列要求画出下列各图中物体所受力的示意图。（1）光滑小球所受力的示意图____________（2）静止于粗糙斜面上的物体所受力的示意图_____________2．物块沿粗糙斜面向上运动，画出物块受力的示意图。3．图中各球均处于静止状态，所有接触面均光滑且已固定，试画出小球的受力示意图。（要求注明力的符号）4．做出物块的受力图像（1）静止在地面上的物块____________；（2）与被压缩弹簧相连且静止在粗糙斜面上____________。5．如图所示，一个重力为的光滑小球在支架、上保持静止，现以、分别表示小球的球心，在点画出小球的受力图，在点用力的分解法画出重力的分解力图。6．按要求画图．7．分别对如图1和图2所示的物体A做受力分析，已知物体A所有的接触面光滑，且物体A保持静止，正确标注力的符号，错画、漏画力不得分．8．一根均质木棒，靠在固定的光滑圆球上处于静止状态则木棒所受到的作用力.9．在图中，物体A随皮带匀速向上运动，物块B沿墙向上滑，物块C沿墙向下滑，木杆靠在光滑墙壁上不动，试画出各物体受到的力______，_____，____，______．10．如图所示，在水平面上叠放着两个物体A和B，两物体在F1，F2（F1>F2）的水平拉力作用下，处于静止状态。试分别画出A物体、B物体和整体的受力图。二、解答题11．一个质量为4kg的小物体与竖直墙面之间的动摩擦因=0.25，现对物体施加一个与竖直方向成α=53°的作用力F，如图所示（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2），试分析：（1）F为多大时物体可以沿墙面匀速上升？（2）F为多大时物体可以沿墙面匀速下降？12．如图所示，一个质量m＝4kg的小物块放在水平地面上。对小物块施加一个F=10N的恒定拉力，使小物块做初速度为零的匀加速直线运动，拉力与水平方向的夹角θ=37°，小物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（1）作出小物块运动过程中受力分析图；（2）小物块运动过程中加速度的大小；（3）小物块运动4.0s位移的大小。13．如图所示，OA、OB绳能承受的最大拉力为16N，OC绳能承受的最大拉力为物块静止时，OA绳与OB绳与水平天花板间夹角分别为和，问：以结点为研究对象，分析哪条绳子受力最大？若要使绳子均不被拉断，所悬挂的物块最重不能超过多少？14．如图所示，物体A靠在倾斜的墙面上，在与墙面和B垂直的力F作用下，A、B保持静止，试分析A、B两个物体的受力个数．15．第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日由北京延庆和张家口联合举行，这也点燃了全民的滑雪热情．如图所示，一个滑雪的人，人与雪具的总质量m=60kg，以v0=2m/s的初速度沿倾角θ=30°山坡匀加速滑下，在t=10s的时间内滑下的路程x=100m（g取10m/s2）（1）作出滑雪人的受力分析图；（2）求滑雪人的加速度的大小；（3）求滑雪人受到的阻力的大小．【参考答案】一、作图题1．

【解析】【详解】（1）[1]小球受重力，细绳的拉力和球面的支持力，如图所示（2）[2]静止于粗糙斜面上的物体受重力，斜面的摩擦力及支持力，受力的示意图如图2．【解析】【详解】物块沿粗糙斜面向上运动，由题中图可知，物块受重力、水平向右推力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向下的摩擦力四个力的作用，受力示意图如下3．见解析【解析】【分析】【详解】两球的受力示意图如图所示4．

见解析

见解析【解析】【分析】【详解】(1)[1]物块受重力、支持力、外力、摩擦力平衡(2)[2]与被压缩弹簧相连且静止在粗糙斜面上，物体受重力、弹簧弹力、支持力、摩擦力，如图5．[1][2]【解析】【分析】【详解】[1]光滑小球受到重力，支架A给球支持力，垂直过A点的切面指向球心，支架B给球支持力，垂直过B点的切面指向球心，如图所示[2]重力有两个效果，一个效果是压支架A，另一个效果压支架B，重力分力图示如下所示6．【解析】【详解】(a)A球有向右的初速度，且地面粗糙，受重力、支持力和水平向左的摩擦力．如图所示：(b)木块A受重力、斜面的支持力和墙的支持力．如图所示：(c)A受重力、斜面的支持力、水平向右的推力和沿斜面向下的摩擦力．如图所示：7．【解析】【详解】图1：因为A物体处于静止状态，所以受到的合力为零，所以在竖直方向受到的重力．在水平方向受到墙面支持力的作用，同时受到绳子的拉力沿收缩方向．图2：A受重力G、斜面的支持力FN与挡板的支持力T作用．8．；【解析】【详解】木棒所受到的作用力如图；9．

【解析】【分析】按物体的受力分析方法进行分析，要按照重力、弹力摩擦力的顺序进行分析，注意全面分析，不能漏力．【详解】A受重力的作用和支持力，在向上滑动的过程中有相对于传送带向下的运动趋势，故A受向上的摩擦力，其受力分析如图所示：B物体受重力、压力作用，故和墙壁间有压力，物体向上滑动，故受向下的摩擦力，其受力分析如图所示：C受重力和压力的作用向下滑动，和墙壁间有压力和向上的摩擦力；其受力分析如图所示：D物体受重力作用，和竖直墙壁以及地面之间有力的作用，由于杆有向下滑的趋势，故地面受向左的摩擦力；其受力分析如图所示：故答案如图所示：【点睛】本题考查受力分析的方法，要注意明确在受力分析时一般按照重力、弹力和摩擦力的顺序进行分析求解．10．【解析】【详解】对A物体受力分析，有重力GA，B给它的支持力NBA，向右的拉力F2以及B给它向左的摩擦力fBA，则画出的受力图如下对B物体受力分析，有重力GB，A给它的压力NAB，地面给它的支持力N地，向左的拉力F1，A给它向右的摩擦力fAB，由于（F1>F2）以及地面给它向右的摩擦力f地，则画出的受力图如下对A、B整体受力分析，有重力GA+GB，地面给它的支持力N地，向右的拉力F2，向左的拉力F1以及由于（F1>F2）地面给整体向右的摩擦力f地，则画出的受力图如下【点睛】本题难度较小，在进行受力分析时，应严格按照力的物质性判断，即力不能脱离物体而单独存在。二、解答题11．（1）100N；（2）50N【解析】【详解】（1）对小物体受力分析，受重力mg、作用力F、墙面支持力FN、物体沿墙面匀速上升时，受滑动摩擦力方向向下，设此时作用力为F1，由平衡条件有F1cosα=mg+Ff1F1sinα=FN1Ff1=μFN1解得（2）物体沿墙面匀速下降时，受滑动摩擦力方向向上，设此时作用力为F2，由平衡条件有F2cosα+Ff2=mgF2sinα=FN2Ff2=μFN212．（1）受力图见解析；（2）0.3m/s2；（3）2.4m【解析】【详解】（1）（2）根据牛顿第二定律，有又，联立解得a=0.3m/s2。（3）小物块运动4.0s的位移13．绳子OC受力最大；2kg【解析】【分析】以结点O为研究对象，将重物的拉力按照作用效果进行分解，求解两个分力；假设在绳子均不被拉断的情况下，分别求出轻绳AO、BO所能承受的拉力达到最大时重物的质量，再确定重物的最大质量；【详解】解：(1)力的分解如图所示设物体的质量为m，则OC绳子的拉力与物体的重力相等，则：绳子OO的拉力：绳子OB的拉力：可知OC绳子的拉力最大(2)当OA绳承受到其最大值16N时，此时OB绳承受到的力为：当AO绳能承受的最大拉力16N小于BO绳能承受的最大拉力16N所以AO绳先达到其最大值16N，即AO绳会先断．则当AO绳承受到其最大值16N时，此时所挂的物体的重力为：也小于绳子OC的最大拉力据可知，最大悬挂物的质量不能超过2kg．14．A受五个力、B受四个力【解析】【分析】明确研究对象，分别按重力、弹力和摩擦力的顺序进行分析受力．先分析B的受力情况．再以A为研究对象，分析受力情况．【详解】先取B为研究对象，把A看做墙的一部分，受力如图所示：若只受GB和F，B物体不能静止，因此A对B有沿接触面向上的静摩擦力Ff1，受Ff1则一定有A对B的弹力FN，B受4个力作用．取AB整体为研究对象，同理可得墙对A有沿墙面向上的静摩擦力Ff2和墙的弹力FNA；由牛顿第三定律知A还受B的沿A、B接触面向下的静摩擦力Ff1′和垂直接触面向上的弹力FN′，还有自身的重力GA，所以A受5个力．【点睛】解决本题时在分析两个以上相互作用物体的受力分析时，要整体法和隔离法相互结合；确定摩擦力和弹力的方向时，通常根据物体所处的状态，采用“假设法”判断．15．（1）如图；（2）1.6m/s