受力分析提高试卷

受力分析提高试卷一、选择题（共10小题，每题5分，共50分）1.基础概念辨析题目：关于物体受力分析的下列说法中，正确的是（）A.物体速度为零时，一定不受力作用B.物体加速度方向一定与合外力方向相同C.摩擦力的方向总是与物体运动方向相反D.物体所受弹力的方向一定垂直于接触面解析：A错误：速度为零的物体可能处于平衡状态（如静止在桌面上的物体受重力和支持力），也可能受非平衡力（如竖直上抛运动到最高点的物体只受重力）。B正确：根据牛顿第二定律(F=ma)，加速度方向与合外力方向始终一致。C错误：摩擦力方向与相对运动（或相对运动趋势）方向相反，可能与运动方向相同（如传送带加速运输物体时，摩擦力为动力）。D正确：弹力的本质是接触面发生弹性形变后的恢复力，方向垂直接触面（点接触时垂直于过接触点的切面）。答案：BD2.静态平衡问题题目：如图所示，质量为m的小球用轻绳悬挂在天花板上，静止时与竖直墙面接触但无挤压。已知绳与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，则墙面对小球的摩擦力（）A.大小为mgsinθ，方向竖直向上B.大小为mgtanθ，方向水平向右C.大小为0D.大小为mgcosθ，方向竖直向下解析：小球与墙面“无挤压”，说明墙面对小球无弹力，因此摩擦力(f=0)（摩擦力产生的条件之一是存在弹力）。小球仅受重力和绳的拉力，二力平衡。答案：C二、填空题（共5小题，每题6分，共30分）3.力的合成与分解题目：两个共点力(F_1=6N)、(F_2=8N)，当它们的夹角为______时，合力大小为10N；当夹角为180°时，合力大小为______N。解析：根据公式(F_{合}=\sqrt{F_1^2+F_2^2+2F_1F_2\cos\theta})，代入(F_{合}=10N)：(10^2=6^2+8^2+2\times6\times8\cos\theta)解得(\cos\theta=0)，即(\theta=90°)。夹角180°时，合力(F_{合}=|F_2-F_1|=2N)。答案：90°；24.动态平衡分析题目：如图所示，光滑固定斜面上有一滑块，通过轻绳绕过定滑轮与悬挂的物体相连，系统静止。若缓慢增加悬挂物体的质量，滑块仍保持静止，则斜面对滑块的支持力大小______（选填“增大”“减小”或“不变”），轻绳拉力大小______（选填“增大”“减小”或“不变”）。解析：对滑块受力分析：重力(mg)、支持力(N)、绳拉力(T)。垂直斜面方向：(N=mg\cos\theta)（θ为斜面倾角），与悬挂物体质量无关，因此支持力不变。沿斜面方向：(T=mg\sin\theta)，悬挂物体质量增大时，绳拉力(T)增大。答案：不变；增大三、计算题（共3小题，共70分）5.斜面与摩擦力综合（20分）题目：质量为(M=2kg)的木板静止在粗糙水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数(\mu_1=0.2)。木板上表面光滑，一质量为(m=1kg)的滑块以(v_0=6m/s)的初速度从木板左端滑上木板，如图所示。重力加速度(g=10m/s^2)。（1）求滑块在木板上滑动时，木板的加速度大小；（2）若木板足够长，求滑块与木板最终的共同速度。解析：（1）木板受力分析：滑块对木板无摩擦力（木板上表面光滑），木板仅受地面的滑动摩擦力：(f=\mu_1(M+m)g=0.2\times(2+1)\times10=6N)木板加速度(a_木=\frac{f}{M}=\frac{6}{2}=3m/s^2)，方向与滑块运动方向一致。（2）滑块与木板运动分析：滑块在木板上做匀速直线运动（不受摩擦力），速度(v_滑=v_0=6m/s)。木板做匀加速直线运动，加速度(a_木=3m/s^2)。设经过时间(t)达到共速(v)，则(v=a_木t)，且滑块位移(x_滑=v_0t)，木板位移(x_木=\frac{1}{2}a_木t^2)。因木板足够长，滑块不会滑出，最终共速时(v=6m/s)（木板加速到6m/s时，滑块仍以6m/s匀速，二者相对静止）。答案：（1）3m/s²；（2）6m/s6.连接体问题（25分）题目：如图所示，质量分别为(m_1=3kg)、(m_2=2kg)的两个物体用轻绳连接，放在倾角为θ=37°的光滑斜面上，绳与斜面平行。用沿斜面向上的拉力F拉物体(m_1)，使二者共同沿斜面向上以加速度(a=2m/s^2)运动。已知(\sin37°=0.6)，(\cos37°=0.8)，(g=10m/s^2)。求：（1）拉力F的大小；（2）轻绳对(m_2)的拉力大小。解析：（1）整体法求F：对(m_1)和(m_2)整体分析，受拉力F、总重力((m_1+m_2)g)、斜面支持力N。沿斜面方向：(F-(m_1+m_2)g\sin\theta=(m_1+m_2)a)代入数据：(F-(3+2)\times10\times0.6=(3+2)\times2)解得(F=5\times6+5\times2=40N)（2）隔离法求绳拉力T：对(m_2)分析，受绳拉力T、重力(m_2g)、支持力N₂。沿斜面方向：(T-m_2g\sin\theta=m_2a)代入数据：(T-2\times10\times0.6=2\times2)解得(T=12+4=16N)答案：（1）40N；（2）16N四、实验题（共2小题，共50分）7.验证力的平行四边形定则（25分）题目：某同学用如图所示装置验证力的平行四边形定则，步骤如下：①用弹簧测力计将橡皮筋的结点拉至O点，记录拉力F的大小和方向；②改用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮筋，使结点仍在O点，记录两拉力(F_1)、(F_2)的大小和方向；③用直尺和圆规作出(F_1)、(F_2)的合力(F')，比较(F')与F的关系。（1）实验中需注意的事项有______（多选）A.橡皮筋的形变必须在弹性限度内B.两个分力(F_1)、(F_2)的夹角越大越好C.记录力的方向时，需在细绳正下方描点D.弹簧测力计必须保持与木板平行（2）若某次实验中，用两个分力作出的合力(F')与实际拉力F存在偏差，可能的原因是______（写出一条即可）。解析：（1）A正确：超过弹性限度后橡皮筋无法恢复原状，导致结点位置无法重复。B错误：夹角过大时，合力过小，测量误差增大，一般取60°~120°为宜。C正确：描点位置需准确反映细绳方向，即力的方向。D正确：弹簧测力计倾斜会导致拉力在竖直方向分力被木板支持力抵消，记录的力偏小。（2）误差原因：弹簧测力计读数时存在误差；描点时偏离细绳实际方向；作图时圆规或直尺操作不准确。答案：（1）ACD；（2）弹簧测力计读数误差（或描点偏离方向等）五、附加题（共20分）8.多体动态平衡问题题目：如图所示，质量均为m的A、B两物体用轻绳连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，B通过定滑轮悬挂在空中。系统静止时，A与斜面间的摩擦力大小为______；若缓慢增大斜面倾角θ，直到A即将沿斜面向上滑动，此过程中绳的拉力大小______（选填“增大”“减小”或“不变”）。解析：静止时：对A分析，沿斜面方向(T=mgsinθ+f)（f为静摩擦力，方向沿斜面向下，因B的拉力T=mg，若(T>mgsinθ)）。对B分析，(T=mg)，因此(f=T-mgsinθ=mg(1-sinθ))。增大θ时：(mgsinθ)增大，当(mgsinθ=T=mg)时（θ=90°），A即将上滑，此过程中T始终等于B的重力mg，因此不变。答案：(mg(1-\sinθ))；不变参考答案与评分标准一、选择题（每题5分）BD2.C3.A4.D5.BC二、填空题（每题6分）90°；27.不变；增大8.0.5；竖直向上三、计算题（按步骤给分）（1）3m/s²（10分）；（2）6m/s（10分）（1）40N（12分）；（2）16N（13分）四、实验题（1）ACD（15分）；（2）描点位置偏离细绳方向（10分）五、附加题(mg(1-\sinθ