受力分析经典题及标准答案
水坝受力
水坝的底部为何要建得宽些？——标准答案“标准”吗？朱士国徐州市春晖中学221121题目：如图，水坝的下部总要比上部建造得宽些，这是为什么？（苏科版物理八年级下册第84页，www.1）标准答案：应为液体的压强随深度的增加而增大，在水坝的下部相同面积受到的压力比上部大，所以下部要建造得宽些。
水坝选择建成现在这种形状是与建成柱形（图3）和下窄上宽形（图4）比较而言的。
从施工工艺的要求看，水坝建成这种形状更简易，特别是在科技不发达的古代。
其实，不只是大坝建成这样，即便是与侧面压强无关的建筑往往也建成上窄下宽的形状，如城墙（图5）、塔楼（图6）、烟囱(图7)其次，从力学的角度进行分析：如果选择建成柱形大坝，对它受力分析如图8，在竖直方向重力与支持力平衡，在水平方向受到水的推力和地面提供的摩擦力，由于摩擦力是被动力，所以即大坝处于一个不稳定的平衡态，即时刻有被“冲”走的危险。
由液体内部压强的特点可知，水越深，这种危险越大。
当选择图2形状时，对大坝受力分析如图9所示：将水对大坝的推力F按其作用效果分解为使大坝水平移动的力F1，使大坝压在地面上的力F2，即由于水的压力使大坝对地面的压力增大了，而最大静摩擦力与压力成正比，因而大坝更加牢固，降低了它被“冲”走的危险。
再次，大坝建成图2的形状，其重心较低，从而增大了大坝的稳度，即使是现代建筑如电厂的烟囱（图10），通讯的铁塔（图11）等也都采用底部较大的形状。
最后，大坝建成图2 的形状，底部的受力面积较大，对地面的压强较小，能防止大坝沉降。
2009年6月27日5点35分，上海一幢在建的13层居民楼从根部断开，整体倾覆在地，楼身几近完好，见图12。
对事故的原因，专家组的因为成员给出了通俗的解释：一头挖空，一头堆积，受力不均匀，最终导致楼踏。
从事故现场看，楼南面是近5米深的车库，楼北面是9米高的堆土，堆土的北面是浦定河。
由于挖地下车库时没有打“护桩坡”而使楼南面地基松动；北面9米高每平方米近17吨的重量对地面造成过大的压力，连日下雨使重量进一步增加；浦定河水位上涨，对河岸土体造成压力。
受力分析经典题型
博练3 受力领会物体的仄稳之阳早格格创做一、单项采用题1．如图1所示，品量为2 kg的物体B战品量为1 kg的物体C用沉弹簧对接并横曲天静置于火仄大天上．再将一个品量为3kg的物体A沉搁正在B上的一瞬间，弹簧的弹力大小为(与g＝10 m/s2)()A．30 N B．0C．20 N D．12 N问案C2．(2014·上海单科，9)如图2，光润的四分之一圆弧轨讲AB牢固正在横曲仄里内，A端与火仄里相切，脱正在轨讲上的小球正在推力F效率下，缓缓天由A背B疏通，F末究沿轨讲的切线目标，轨讲对于球的弹力为F N，正在疏通历程中()A．F删大，F N减小 B．F减小，F N减小C．F删大，F N删大 D．F减小，F N删大剖析对于球受力领会，受沉力、收援力战推力，根据共面力仄稳条件，有：F N＝mg cos θ战F＝mg sin θ，其中θ为收援力F N与横曲目标的夹角；当物体进与移动时，θ变大，故F N变小，F变大；故A精确，BCD过失．问案A3．(2014·贵州六校联考，15)如图3所示，搁正在细糙火仄里上的物体A上叠搁着物体B.A战B之间有一根处于压缩状态的弹簧，物体A、B均处于停止状态．下列道法中精确的是()A．B受到背左的摩揩力 B．B对于A的摩揩力背左C．大天对于A的摩揩力背左 D．大天对于A不摩揩力剖析弹簧被压缩，则弹簧给物体B的弹力火仄背左，果此物体B仄稳时必受到A对于B火仄背左的摩揩力，则B对于A的摩揩力火仄背左，故A、B均过失；与A、B为一完全，果其火仄目标不受中力，则大天对于A不摩揩力效率，故D精确，C过失．问案D4．图4所示，物体A置于火仄大天上，力F横曲背下效率于物体B上，A、B脆持停止，则物体A的受力个数为()A．3 B．4C．5 D．6剖析利用断绝法对于A受力领会，如图所示．A受到沉力G A，大天给A的收援力N天，B给A的压力N B→A，B给A的摩揩力f B→A，则A、C、D过失，B精确．问案B5．(2014·广州概括尝试)如图5所示，二梯形木块A、B叠搁正在火仄大天上，A、B之间的交战里倾斜．A的左侧靠正在光润的横曲墙里上，闭于二木块的受力，下列道法精确的是() A．A、B之间一定存留摩揩力效率B．木块A大概受三个力效率C．木块A一定受四个力效率D．木块B受到大天的摩揩力效率目标背左剖析A、B之间大概不存留摩揩力效率，木块A大概受三个力效率，选项A、C过失，B精确；木块B也大概不受大天的摩揩力效率，选项D过失．问案B6．(2014·佛山调研考查)如图6所示是人们短途出止、买物的烦琐单轮小车，若小车正在匀速止驶的历程中收架与火仄目标的夹角脆持稳定，不计货品与小车间的摩揩力，则货品对于杆A、B的压力大小之比F A∶F B为()A．1∶ 3 B.3∶1 C．2∶1 D．1∶2剖析以货品为钻研对于象举止受力领会，如图所示，利用力的合成法可得tan30°＝F B′F A′，根据牛顿第三定律可知F B＝F B′、F A＝F A′，解得F A∶F B＝3∶1，选项B精确．问案B7．(2014·昆明市品量检测)如图7所示，二个品量均为m的小球用沉量细杆对接停止于内壁光润的半球形碗内，杆及碗心仄里均火仄、碗的半径及二小球之间的距离均为R，不计小球半径，则碗对于每个小球的收援力大小为()A.33mg B.233mg C.3mg D．2mg剖析以其中一小球为钻研对于象，受力情况如图所示．根据题意可知θ＝30°，根据仄稳条件可知：F N1＝mgcos θ＝233mg，选项B精确．问案B8．正在板滞安排中时常使用到底下的力教本理，如图8所示，只消使连杆AB与滑块m天圆仄里间的夹角θ大于某个值，那么，无论连杆AB对于滑块施加多大的效率力，皆不可能使之滑动，且连杆AB对于滑块施加的效率力越大，滑块便越宁静，工程力教上称为“自锁”局里．设滑块与天圆仄里间的动摩揩果数为μ，为使滑块能“自锁”应谦脚的条件是()A．μ≥tan θB．μ≥cot θC．μ≥sin θD．μ≥cos θ剖析滑块m的受力如图所示，修坐曲角坐标系，将力F正接领会，由物体的仄稳条件可知：横曲目标有F N＝mg＋F sin θ，火仄目标有F cos θ＝F f≤μF N.由以上二式解得F cos θ≤μmg＋μF sin θ.果为力F很大，所以上式不妨写成F cos θ≤μF sin θ故应谦脚的条件为μ≥cot θ，B对于．问案B二、多项采用题9．如图9所示，小车M正在恒力F的效率下，沿火仄大天干曲线疏通，由此可推断()A．若大天光润，则小车一定受三个力的效率B．若大天细糙，则小车一定受四个力的效率C．若小车干匀速疏通，则小车一定受四个力的效率D．若小车干加速疏通，则小车大概受三个力的效率剖析先领会沉力战已知力F，再领会弹力．由于F的横曲分力大概等于沉力，果此大天大概对于小车无弹力效率，无弹力也便无摩揩力，A、B过失；若小车匀速疏通，那么火仄目标所受摩揩力战F的火仄分力仄稳，那时小车一定受沉力、恒力F、大天的弹力、摩揩力四个力的效率，C精确；若小车干加速疏通，当大天光润时，小车大概受沉力、恒力F、大天的弹力三个力效率，D精确．问案CD10．一件止李沉为G，被绳OA战OB吊正在空中，OA绳战OB绳的推力分别为F1、F2，如图10所示，则()A．F1、F2的合力是GB．F1、F2的合力是FC．止李对于绳OA的推力目标与F1目标差异，大小相等D．止李受到沉力G、OA绳推力F1、OB的推力F2，另有F共四个力剖析合力与分力具备等效代替的闭系．所谓等效是指力F的效率效验与其分力F1、F2共共效率爆收的效验相共．F1战F2的合力的效率效验是把止李提起去，而G的效率效验是使止李下降，其余爆收的本果(即本量)也不相共，故A过失；F1战F2的效率效验战F的效率效验相共，故B精确；止李对于绳OA的推力与推止李的力F1是相互效率力，等大、反背，不是一个力，故C精确；合力F是为钻研问题便当而假念出去的力，本量上不存留，应与本量受力辨别启去，故D过失．问案BC11．(2014·湖北黄冈量检)如图11所示，用一根不可伸少的沉量细线将小球悬挂正在天花板上，现对于小球施加一个目标末究笔曲细线的推力F将小球缓缓推起，正在小球推起的历程中，下列推断精确的是()A．推力F背去删大 B．推力F先删大后减小C．细线的推力背去减小 D．细线的推力先删大后减小剖析小球正在推起的历程中，设线与横曲目标的夹角为θ，由于F与细线笔曲，将沉力领会可得F＝mg sin θ，θ渐渐删大，F渐渐删大，A精确．细线的推力F T＝mg cos θ，θ渐渐删大，cos θ渐渐减小，C精确．问案AC12．倾角为α、品量为M的斜里体停止正在火仄桌里上，品量为m的木块停止正在斜里体上．下列论断精确的是()A．木块受到的摩揩力大小是mg cos αB．木块对于斜里体的压力大小是mg cos αC．桌里对于斜里体的摩揩力大小是mg sin αcos αD．桌里对于斜里体的收援力大小是(M＋m)g剖析以木块为钻研对于象有：F f＝mg sin θ，F N＝mg cosθ，所以A错、B对于；以完全为钻研对于象有：F N′＝(M＋m)g，F f′＝0，所以C错、D对于．问案BD13．(2014·四川成皆六校检测)如图13所示，二个品量均为m，戴电荷量均为＋q的小球A、B，一个牢固正在O面的正下圆L处，另一个用少为L的细线悬挂于O面，停止时，细线与横曲目标的夹角为60°，以下道法精确的是()A．O面处的电场强度的大小为3kq L2B．A正在B处爆收的电场强度为kq L2C．细线上的推力为3kq2 L2D．B球所受A球的库仑力战线的推力的合力目标横曲进与剖析由面电荷的场强公式，A正在O处或者B处爆收的电场强度大小均为E1＝k qL2，O面处的电场为A、B分别正在O处爆收的电场的叠加，即E2＝2E1cos 30°＝3k qL2，则A、B精确；对于B球，由仄稳条件得，B球所受A球的库仑力战线的推力的合力目标横曲进与，且细线上的推力F T＝kq 2L2，则D精确，C过失．问案ABD14．如图14所示，倾角为α的斜劈搁置正在细糙火仄里上，斜里细糙，物体a搁正在斜里上．一根沉量细线一端牢固正在物体a上，细线绕过二个光润小滑轮，滑轮1牢固正在斜劈上、滑轮2下吊一物体b，细线另一端牢固正在c上，c脱正在火仄横杆上，物体a战滑轮1间的细线仄止于斜里，系统停止．物体a受到斜劈的摩揩力大小为F f1，c受到横杆的摩揩力大小为F f2，若将c背左移动少许，a末究停止，系统仍停止，则()图14A．F f1由沿斜里背下改为沿斜里进与，F f2末究沿横杆背左B．细线对于a战c的推力皆将变大C．F f1战F f2皆将变大D．斜劈受到大天的摩揩力战横杆受到物体c的摩揩力皆将变大剖析将c背左移动少许，a位子稳定，则夹角β将变大，根据力的合成可知细线上的弛力将变大，B精确；对于c，细线与横杆的夹角减小，又细线对于c的推力删大，细线沿杆背左的分力删大，则c受到杆的摩揩力F f2将删大，对于a、b、c、斜劈战二个小滑轮完全，可知斜劈受到大天的摩揩力战物体c受到横杆的摩揩力等大反背，则斜劈受到大天的摩揩力战横杆受到物体c的摩揩力皆将变大，D精确；对于a，不克不迭决定沉力沿斜里背下的分力战细线推力的大小闭系，则不克不迭决定a受到斜里的摩揩力的大小战目标，A、C均错．问案BD15．如图15甲、乙所示，倾角为θ的斜里上搁置一滑块M，正在滑块M上搁置一个品量为m的物块，M战m 相对于停止，所有沿斜里匀速下滑，下列道法精确的是()图15A．图甲中物块m受到摩揩力B．图乙中物块m受到摩揩力C．图甲中物块m受到火仄背左的摩揩力D．图乙中物块m受到与斜里仄止进与的摩揩力剖析对于图甲：设m受到摩揩力，则物块m受到沉力、收援力、摩揩力，而沉力、收援力仄稳．若物体受摩揩力效率，其目标与交战里相切，目标火仄，则物体m受力将不仄衡，与题中条件冲突．故假设不可坐，A、C过失．对于图乙：设物块m不受摩揩力，由于m匀速下滑，m必受力仄稳，若m只受沉力、收援力效率，由于收援力与交战里笔曲，故沉力、收援力不可能仄稳，则假设不可坐．由受力领会知：m受到与斜里仄止进与的摩揩力，B、D精确．问案BD要领本领估计推理法本博题的题目为受力领会战共面力的仄稳问题，分离仄稳条件举止领会战推理，即“估计推理法”.根据题给条件，利用有闭的物理顺序、物理公式或者物理本理通过逻辑推理或者估计得出精确问案，而后再与备选问案对于照干出采用.。
高考经典课时作业2-3 受力分析、共点力的平衡
高考经典课时作业2-3 受力分析、共点力的平衡（含标准答案及解析）时间：45分钟 分值：100分1．如图所示，在恒力F 的作用下，a 、b 两物体一起匀加速向上运动，则关于它们的受力情况说法正确的是( )A ．a 一定受到四个力B ．b 可能受到四个力C ．a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D ．a 与b 之间一定有摩擦力2．(高考安徽卷)一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如图所示．则物块( )A ．仍处于静止状态B ．沿斜面加速下滑C ．受到的摩擦力不变D ．受到的合外力增大3．(2013·银川一中一模)如图所示，斜劈静止在水平地面上，有一物体沿斜劈表面向下运动，重力做的功与克服力F 做的功相等．则下列判断中正确的是( ) A ．物体可能加速下滑 B ．物体可能受三个力作用，且合力为零 C ．斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左D ．撤去F 后斜劈一定受到地面的摩擦力4．(2012·陕西五校三模)如图所示，A 、B 两物体叠放在水平地面上，A 物体质量m ＝20 kg ，B 物体质量M ＝30 kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A 物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m ，A 与B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5.现有一水平推力F 作用于物体B 上缓慢地向墙壁移动，当移动0.2 m 时，水平推力F 的大小为(g 取10 m/s 2)( )A ．350 NB ．300 NC ．250 ND ．200 N5．(2013·山西部分重点高中联考)如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是14圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端的切线水平，一根两端分别系有质量为m 1、m 2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮．当它们处于平衡状态时，连接m 2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点．两小球的质量之比m 1∶m 2等于( )A ．1∶1B ．2∶3C ．3∶2D ．3∶46．(2012·高考浙江卷)如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m ＝1.0 kg 的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N ．关于物体受力的判断(取g ＝9.8 m/s 2)，下列说法正确的是( )A ．斜面对物体的摩擦力大小为零B ．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N ，方向沿斜面向上C ．斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N ，方向竖直向上D ．斜面对物体的支持力大小为4.9 N ，方向垂直斜面向上 7．(2012·高考山东卷)如图所示，两相同轻质硬杆OO 1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动，在O 点悬挂一重物M ，将两相同木块m 紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小，F N 表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O 1、O 2始终等高，则( )A ．F f 变小B ．F f 不变C ．F N 变小D ．F N 变大8．如右图所示，桌面上固定一个光滑的竖直挡板，现将一个质量一定的重球A 与截面为三角形的垫块B 叠放在一起，用水平外力F 可以缓缓向左推动B ，使球慢慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中( )A ．A 和B 均受三个力作用而平衡B ．B 对桌面的压力越来越大C ．A 对B 的压力越来越小D ．推力F 的大小恒定不变9．如图所示，三根长度均为l 的轻绳分别连接于C 、D 两点，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距2l .现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物，为使CD 绳保持水平，在D 点上可施加力的最小值为( )A ．mgB.33mg C.12mg D.14mg10．如右图所示，重为G 的均匀链条挂在等高的两钩上，链条悬挂处与水平方向成θ角，试求：(1)链条两端的张力大小；](2)链条最低处的张力大小．11．如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50 kg，g取10 m/s2.试求：(1)此时地面对人的支持力的大小；(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小．12．(2012·高考新课标全国卷)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)．设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tan θ0.标准答案及解析：1．解析：将a、b看成整体，其受力示意图如图甲所示，说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用；对b进行受力分析，如图乙所示，其受到3个力作用，则A、D正确，B、C错误．答案：AD2．解析：物块恰好静止在斜面上，沿斜面方向有：mg sin θ＝μmg cos θ，得μ＝tan θ，摩擦力f＝mg sin θ.施加一个竖直向下的恒力F后，沿斜面向下的力(mg＋F)sin θ与沿斜面向上的力μ(mg＋F)cos θ仍然相等，所以物块仍处于静止状态，合外力不变，仍为零，故A正确，B、D错误．受到的摩擦力f′＝(mg＋F)sin θ，变大，故C错误．答案：A3．解析：对物体受力分析如图，由重力做的功与克服力F做的功相等可知，重力的分力G1＝F1，若斜劈表面光滑，则物体匀速运动，若斜劈表面粗糙，则减速运动，故A错误、B正确．若F N与f的合力方向竖直向上，则斜劈与地面间无摩擦力，C错误．撤去F后，若F N与f的合力方向竖直向上，则斜劈与地面间无摩擦力，故D错误．答案：B4．解析：由题意可知f A max＝μmg＝100 N．当A向左移动0.2 m时，F弹＝kΔx＝50 N，F弹<f A max，即A、B间未出现相对滑动，对整体受力分析可知，F＝f B＋F弹＝μ(m＋M)g＋kΔx＝300 N，B选项正确．答案：B5．解析：m1、m2静止，由平衡条件，m1g sin 60°＝F T1，m2g＝2F T2cos 30°，又F T1＝F T2，则m1∶m2＝2∶3.答案：B6．解析：因物体的重力沿斜面方向的分力大小为mg sin 30°＝1×9.8×0.5 N＝4.9 N，与弹簧秤的示数相等，故斜面对物体的摩擦力大小为0，则A正确、B错误；斜面对物体的支持力大小为mg cos 30°＝1×9.8×32N＝4.9 3 N，方向垂直斜面向上，则C、D错误．答案：A7．解析：将两木块与重物视为整体，竖直方向上平衡，则2F f＝(2m＋M)g，故F f不变，A 错误、B正确；设硬杆对转轴的弹力大小均为F N1，对轴点O进行受力分析可知，竖直方向上：2F N1cos θ＝Mg ，对木块m 进行受力分析可知，水平方向上：F N ＝F N1sin θ，两式联立解得F N ＝12Mg tan θ，当两板间距离增大时，θ增大，F N 增大，C 错误、D 正确． 答案：BD8．解析：分析A 、B 整体受力如图甲所示，由平衡条件可得：N B ＝(m A ＋m B )g ，不随球的升高而改变，故B 错误；分析球A 受力如图乙所示，由平衡条件可得：N AB ＝mg /cos θ，N A ＝mg tan θ，并不随球的升高而改变，故缓慢推动B 的过程中F 也不变，C 错误、D 正确；垫块B 受支持力、压力、重力、推力F 四个力作用，A 错误．答案：D9．解析：对C 点进行受力分析，由平衡条件可知，绳CD 对C 点的拉力F CD ＝mg tan 30°，对D 点进行受力分析，绳CD 对D 点的拉力F 2＝F CD ＝mg tan 30°，F 1方向一定，则当F 3垂直于绳BD 时，F 3最小，由几何关系可知，F 3＝F CD sin 60°＝12mg . 答案：C10．解析：(1)在求链条两端的张力时，可把链条当做一个质点处理，两边受力具有对称性使两端点的张力F 大小相等，受力分析如图甲所示．取链条整体为研究对象．由平衡条件得竖直方向2F sin θ＝G ，所以链条两端的张力为F ＝G 2sin θ. (2)在求链条最低处张力时，可将链条一分为二，取一半链条为研究对象．受力分析如图乙所示，由平衡条件得水平方向所受力为F ′＝F cos θ＝G 2sin θcos θ＝G 2cot θ. 答案：(1)G 2sin θ (2)G cot θ211．解析：(1)因匀速提起重物，则T ＝mg ，且绳对人的拉力大小为mg ，所以地面对人的支持力为：N ＝Mg －mg ＝(50－30)×10 N ＝200 N ，方向竖直向上．(2)定滑轮对B 点的拉力方向竖直向下，大小为2mg ，杆对B 点的弹力方向沿杆的方向，如图所示，由共点力平衡条件得：F AB ＝2mg tan 30°＝2×30×10×33 N ＝200 3 NF BC ＝2mg cos 30°＝2×30×1032N ＝400 3 N. 答案：(1)200 N (2)400 3 N (3)200 3 N12．解析：(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F 的力推拖把，将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有F cos θ＋mg ＝N ① F sin θ＝f ②式中N 和f 分别为拖把对地板的正压力和摩擦力．由摩擦力公式f ＝μN ③联立①②③式得F ＝μsin θ－μcos θmg ④ (2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有F sin θ≤λN ⑤这时，①式仍满足，联立①⑤式解得sin θ－λcos θ≤λmg F现考察使上式成立的θ角的取值范围．注意到上式右边总是大于零，且当F 无限大时极限为零，有sin θ－λcos θ≤0使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把．临界角的正切为tan θ0＝λ答案：(1)μmg sin θ－μcos θ(2)tan θ0＝λ。
高一物理向心力典型例题(含标准答案)
向心力典型例题（附答案详解）一、选择题【共12道小题】1、如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO′转动，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为μ，现要使a不下滑，则圆筒转动的角速度ω至少为（）A.B.C.D.解析：要使a不下滑，则a受筒的最大静摩擦力作用，此力与重力平衡，筒壁给a的支持力提供向心力，则N=mrω2，而fm=mg=μN，所以mg=μmrω2，故. 所以A、B、C均错误，D 正确.2、下面关于向心力的叙述中，正确的是（）A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用外，还一定受到一个向心力的作用C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力D.向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小解析：向心力是按力的作用效果来命名的，它可以是物体受力的合力，也可以是某一个力的分力，因此，在进行受力分析时，不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心与速度方向垂直，所以向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即向心力不做功. 答案：ACD3、关于向心力的说法，正确的是（）A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变解析：向心力并不是物体受到的一个特殊力，它是由其他力沿半径方向的合力或某一个力沿半径方向的分力提供的.因为向心力始终与速度方向垂直，所以向心力不会改变速度的大小，只改变速度的方向.当质点做匀速圆周运动时，向心力的大小保持不变. 答案：BCD4、在光滑水平面上相距20 cm的两点钉上A、B两个钉子，一根长1 m的细绳一端系小球，另一端拴在A钉上，如图所示.已知小球质量为0.4 kg，小球开始以2 m／s的速度做水平匀速圆周运动，若绳所能承受的最大拉力为4 N，则从开始运动到绳拉断历时为（）A.2.4π sB.1.4π sC.1.2π sD.0.9π s解析：当绳子拉力为4 N时，由F=可得r=0.4 m.小球每转半个周期，其半径就减小0.2 m，由分析知，小球分别以半径为1 m，0.8 m和0.6 m各转过半个圆周后绳子就被拉断了，所以时间为t==1.2π s. 答案：C5、如图所示，质量为m的木块，从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B 点，由于摩擦力的作用，木块的速率保持不变，则在这个过程中A.木块的加速度为零B.木块所受的合外力为零C.木块所受合外力大小不变，方向始终指向圆心D.木块所受合外力的大小和方向均不变解析：木块做匀速圆周运动，所以木块所受合外力提供向心力. 答案：C主要考察知识点:匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象及其应用6、甲、乙两名溜冰运动员，M 甲=80 kg,M乙=40 kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示，两个相距0.9 m，弹簧秤的示数为9.2 N，下列判断正确的是（）A.两人的线速度相同，约为40 m/sB.两人的角速度相同，为6 rad/sC.两人的运动半径相同，都是0.45 mD.两人的运动半径不同，甲为0.3 m,乙为0.6 m解析：甲、乙两人绕共同的圆心做圆周运动，他们间的拉力互为向心力，他们的角速度相同，半径之和为两人的距离.设甲、乙两人所需向心力为F向，角速度为ω，半径分别为r甲、r乙.则F向=M甲ω2r甲=M乙ω2r乙=9.2 N ①r甲+r乙=0.9 m ②由①②两式可解得只有D正确答案：D7、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，下列说法正确的是（）A.物体所受弹力增大，摩擦力也增大B.物体所受弹力增大，摩擦力减小C.物体所受弹力减小，摩擦力也减小D.物体所受弹力增大，摩擦力不变析：物体在竖直方向上受重力G与摩擦力F，是一对平衡力，在向心力方向上受弹力F N.根据向心力公式，可知F N=mω2r，当ω增大时，F N增大，选D.8、用细绳拴住一球，在水平面上做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A.当转速不变时，绳短易断B.当角速度不变时，绳短易断C.当线速度不变时，绳长易断D.当周期不变时，绳长易断析：由公式a=ω2R=知，当角速度（转速）不变时绳长易断，故A、B错误.周期不变时,绳长易断，故D正确.由,当线速度不变时绳短易断,C错9、如图,质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变A.因为速率不变，所以木块加速度为零C.木块下滑过程中的摩擦力大小不变B.木块下滑的过程中所受的合外力越来越大D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心解析：木块做匀速圆周运动，所受合外力大小恒定，方向时刻指向圆心，故选项A、B不正确.在木块滑动过程中，小球对碗壁的压力不同，故摩擦力大小改变,C错. 答案：D10、如图所示，在光滑的以角速度ω旋转的细杆上穿有质量分别为m和M的两球，两球用轻细线连接.若M＞m，则（）A.当两球离轴距离相等时，两球相对杆不动B.当两球离轴距离之比等于质量之比时，两球相对杆都不动C.若转速为ω时，两球相对杆都不动，那么转速为2ω时两球也不动D.若两球相对杆滑动，一定向同一方向，不会相向滑动解析：由牛顿第三定律可知M、m间的作用力相等，即F M=F m，F M=Mω2r M，F m=mω2rm，所以若M、m不动，则r M∶r m=m∶M，所以A、B不对，C对（不动的条件与ω无关）.若相向滑动，无力提供向心力，D对. 答案：CD 11、一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为2s，则物体在运动过程的任一时刻，速度变化率的大小为（）A.2m/s2B.4m/s2C.0D.4π m/s2ω=2π/T=2π/2=πv=ω*r所以r=4/πa=v∧2/r=16/(4/π)=4π12、在水平路面上安全转弯的汽车，向心力是（）A.重力和支持力的合力B.重力、支持力和牵引力的合力C 汽车与路面间的静摩擦力 D.汽车与路面间的滑动摩擦力二、非选择题【共3道小题】1、如图所示，半径为R的半球形碗内，有一个具有一定质量的物体A，A与碗壁间的动摩擦因数为μ，当碗绕竖直轴OO′匀速转动时，物体A刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动，求碗转动的角速度.分析：物体A随碗一起转动而不发生相对滑动，物体做匀速圆周运动的角速度ω就等于碗转动的角速度ω.物体A做匀速圆周运动所需的向心力方向指向球心O，故此向心力不是重力而是由碗壁对物体的弹力提供，此时物体所受的摩擦力与重力平衡.解析：物体A做匀速圆周运动，向心力：F n=mω2R而摩擦力与重力平衡，则有μF n=mg 即F n=mg/μ由以上两式可得：mω2R= mg/μ即碗匀速转动的角速度为：ω=.2、汽车沿半径为R的水平圆跑道行驶，路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的1/10，要使汽车不致冲出圆跑道，车速最大不能超过多少?解析：跑道对汽车的摩擦力提供向心力，1/10mg=mv2/r，所以要使汽车不致冲出圆跑道，车速最大值为v=. 答案：车速最大不能超过3、一质量m=2 kg的小球从光滑斜面上高h=3.5 m处由静止滑下，斜面的底端连着一个半径R=1 m的光滑圆环（如图所示），则小球滑至圆环顶点时对环的压力为_____________，小球至少应从多高处静止滑下才能通过圆环最高点，hmin=_________(g=10 m/s2).解析：①设小球滑至圆环顶点时速度为v1,则mgh=mg·2R+ 1/2mv12F n+mg= mv12/R 得:F n=40 N②小球刚好通过最高点时速度为v2,则mg= mv22/R又mgh′=mg2R+1/2 mv22/R得h′=2.5R答案：40 N;2.5R匀速圆周运动典型问题剖析匀速圆周运动问题是学习的难点，也是高考的热点，同时它又容易和很多知识综合在一起，形成能力性很强的题目，如除力学部分外，电学中“粒子在磁场中的运动”涉及的很多问题仍然要用到匀速圆周运动的知识，对匀速圆周运动的学习可重点从两个方面掌握其特点，首先是匀速圆周运动的运动学规律，其次是其动力学规律，现就各部分涉及的典型问题作点滴说明。
2020年中考物理浮力计算题专题训练(精选解析版) (7)
2020年中考物理浮力计算题专题训练71.一质量为750g、体积为长方体木块，让它漂浮在水面上，如图所示，求：木块受到的浮力。
木块浸入水中的体积。
用一根细针将木块压入水中，求木块完全浸没时受到的浮力。
2.图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，吃水深度3米，满载时的排水量80吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为，若接收的太阳能只用来驱动船前进．在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船收到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示．取求：满载时太阳能船受到的浮力；满载时船底所受到海水的压力；第50s到第100s内牵引力做的功；第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率．3.某冰块中有一小石块，冰和石块的总质量是55g，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中如图甲所示当冰全部熔化后，容器里的水面下降了如图乙所示，若容器的底面积为，已知，求：冰块中冰的体积是多少立方厘米？石块的质量是多少克？石块的密度是多少千克每立方米？4.2014年4月14日美国“蓝鳍金枪鱼”自主水下航行器首次参与搜索马航失联客机的任务。
某科研机构按一定比例做了一个缩小的仿真模型，质量为。
水平地面上有一个质量为足够高的长方体平底薄壁容器，长，宽，内装有深度为的水。
再将该模型缓慢放入水中静止时，有的体积露出水面，如图所示。
求：该模型漂浮时浸入水中的体积是多少当模型漂浮时，容器对地面的压强是多少若该模型利用容器中的水自动进行充水至悬浮，容器底部受到水的压强比模型未放入水中时增大多少5.重为8N的物体挂在弹簧测力计下面，浸没在如下图所示的容器内的水中，此时弹簧测力计示数为6N，已知容器底面积为，求：物体受到的浮力物体的密度物体浸没水中后，容器对水平桌面增大的压强6.体积为的金属块浸没在水中，求：该金属块排开水的体积；该金属块所受的浮力。
7.据媒体报道中国首艘航母002舰有望在2018年上半年交付部队，从而使得中国海军开始成为拥有两艘航母的强大海军。
理论力学习的题目册问题详解
实用标准文案第一章静力学公理与受力分析(1)一．是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。
（）2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。
（）3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。
（）4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。
（）5、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。
（）二．选择题1、在下述公理、法则、原理中，只适于刚体的有（）①二力平衡公理②力的平行四边形法则③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理三．画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
)b(杆ABa(球A ))c(杆AB、CD、整体)d(杆AB、CD、整体)e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体四．画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
)a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体实用标准文案第一章 静力学公理与受力分析（2）一．画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
WADB CE Original FigureAD B CEWWFAxF AyF BFBD of the entire frame)a (杆AB 、BC 、整体)b (杆AB 、BC 、轮E 、整体)c (杆AB 、CD 、整体 )d (杆BC 带铰、杆AC 、整体)e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体)g实用标准文案第二章平面汇交和力偶系一．是非题1、因为构成力偶的两个力满足F= - F’，所以力偶的合力等于零。
（）2、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同。
（）3、力偶矩就是力偶。
工程力学课后习题标准答案静力学基本概念与物体受力分析标准答案
第一章静力学基本概念与物体的受力分析下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。
1.1试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。
解：如图1.2画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。
解：如图1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成，如题1.3图所示。
在定滑轮上吊有重为W的物体H。
试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。
解：如图1.4题1.4图示齿轮传动系统，O1为主动轮，旋转方向如图所示。
试分别画出两齿轮的受力图。
解：1.5结构如题1.5图所示，试画出各个部分的受力图。
解：第二章汇交力系2.1在刚体的A点作用有四个平面汇交力。
其中F1＝2kN，F2=3kN，F3=lkN，F4=2.5kN，方向如题2.1图所示。
用解读法求该力系的合成结果。
解2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知F1＝1kN，F2=2kN，F3=l.5kN。
求该力系的合成结果。
解：2.2图示可简化为如右图所示2.3 力系如题2.3图所示。
已知：F 1＝100N ，F 2=50N ，F 3=50N ，求力系的合力。
解：2.3图示可简化为如右图所示2.4 球重为W ＝100N ，悬挂于绳上，并与光滑墙相接触，如题2.4图所示。
已知，试求绳所受的拉力及墙所受的压力。
解：2.4图示可简化为如右图所示墙所受的压力F=57.74N2.5 均质杆AB 重为W 、长为 l ，两端置于相互垂直的两光滑斜面上，如题2.5图所示。
己知一斜面与水平成角，求平衡时杆与水平所成的角及距离OA 。
解：取 AB 杆为研究对象，受力如图所示由于杆件再三力作用下保持平衡，故三力应汇交于C 点。
AB 杆为均质杆，重力作用在杆的中点，则W 作用线为矩形ACBO 的对角线。
由几何关系得 所以 又因为 所以2.6 一重物重为20kN ，用不可伸长的柔索AB 及BC悬挂于题2.6图所示的平衡位置。
【精选】滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则
1.滚动轴承的受力分析滚动轴承在工作中，在通过轴心线的轴向载荷（中心轴向载荷）Fa作用下，可认为各滚动体平均分担载荷，即各滚动体受力相等。
当轴承在纯径向载荷Fr作用下（图6），内圈沿Fr方向移动一距离δ0，上半圈滚动体不承载，下半圈各滚动体由于个接触点上的弹性变形量不同承受不同的载荷，处于Fr作用线最下位置的滚动体承载最大，其值近似为5Fr/Z（点接触轴承）或4.6Fr/Z（线接触轴承），Z为轴承滚动体总数，远离作用线的各滚动体承载逐渐减小。
对于内外圈相对转动的滚动轴承，滚动体的位置是不断变化的，因此，每个滚动体所受的径向载荷是变载荷。
2.滚动轴承的载荷计算（1）滚动轴承的径向载荷计算一般轴承径向载荷Fr作用中心O的位置为轴承宽度中点。
角接触轴承径向载荷作用中心O的位置应为各滚动体的载荷矢量与轴中心线的交点，如图7所示。
角接触球轴承、圆锥滚子轴承载荷中心与轴承外侧端面的距离a可由直接从手册查得。
接触角α及直径D，越大，载荷作用中心距轴承宽度中点越远。
为了简化计算，常假设载荷中心就在轴承宽度中点，但这对于跨距较小的轴，误差较大，不宜随便简化。
图8角接触轴承受径向载荷产生附加轴向力1)滚动轴承的轴向载荷计算当作用于轴系上的轴向工作合力为FA，则轴系中受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=FA，不受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=0。
但角接触轴承的轴向载荷不能这样计算。
角接触轴承受径向载荷Fr时，会产生附加轴向力FS。
图8所示轴承下半圈第i个球受径向力Fri。
由于轴承外圈接触点法线与轴承中心平面有接触角α，通过接触点法线对轴承内圈和轴的法向反力Fi将产生径向分力Fri；和轴向分力FSi。
各球的轴向分力之和即为轴承的附加轴向力FS。
按一半滚动体受力进行分析，有FS ≈ 1.25 Frtan α(1)计算各种角接触轴承附加轴向力的公式可查表5。
表中Fr为轴承的径向载荷；e为判断系数，查表6；Y 为圆锥滚子轴承的轴向动载荷系数，查表7。
高中物理受力分析精选习题+答案
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①Fsin θ＜ mg 时的受力图；②Fsin θ＝ 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。
安培力的经典练习题--(含标准答案详解)
安培力的方向1．如图347所示，其中A、B图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方向．C、D图已知磁场方向及其对电流作用力的方向，试判断电流方向并在图中标出．图347答案A图磁场方向垂直纸面向外；B图磁场方向在纸面内垂直F向下；C、D图电流方向均垂直于纸面向里．安培力的大小2．如图348所示在匀强磁场中有下列各种形状的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，求各导线所受的安培力．图348答案A．ILB cosαB．ILB C.2ILB D．2BIR E．0安培力作用下的物体平衡图3493．如图349所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L.有大小为B的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路中通过电流时，金属杆正好能静止．求：电流的大小为多大？磁感应强度的方向如何？答案mg sinα/BL方向垂直导轨面向上解读在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系．因为B垂直轨道面，又金属杆处于静止状态，所以F必沿斜面向上，由左手定则知，B垂直轨道面向上．大小满足BI1L＝mg sinα，I＝mg sinα/BL.(时间：60分钟)题组一安培力的方向1．下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()答案C2．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()答案D解读A图中I与B平行应不受安培力，故A错误，由左手定则知B、C错误，D正确．图34103．如图3410所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成．当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是()答案B解读由左手定则可知，图A示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向后，图B示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向前，图C示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力竖直向下，图D示磁感应强度方向使炮弹受的安培力竖直向下，只有B符合实际．图34114．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图3411所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相同C．线框所受安培力的合力向左D．线框将绕MN转动答案BC解读通电矩形线框abcd在无限长直通电导线形成的磁场中，受到磁场力的作用，对于ad 边和bc边，所在的磁场相同，但电流方向相反，所以ad边、bc边受磁场力(安培力)大小相同，方向相反，即ad边和bc边受合力为零．而对于ab和cd两条边，由于在磁场中，离长直导线的位置不同，ab边近而且由左手定则判断受力向左，cd边远而且由左手定则判断受力向右，所以ab边、cd边受合力方向向左，故B、C选项正确．图34125．如图3412所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B＝kI/r，I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是()A．垂直R，指向y轴负方向B．垂直R，指向y轴正方向C．垂直R，指向x轴正方向D．垂直R，指向x轴负方向答案A图34136．(2014·扬州中学模拟)图3413中装置可演示磁场对通电导线的作用、电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是()A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动答案BD解读若a接正极，b接负极，则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场，e接正极，f 接负极，L中将通有向外的电流，根据左手定则可知L向左运动，A错；若a接正极，b接负极，则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场，e接负极，f接正极，L中将通有向里的电流，根据左手定则可知L向右运动，B正确；若a接负极，b接正极，则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场，e接正极，f接负极，L中将通有向外的电流，根据左手定则可知L向右运动，C错；若a接负极，b接正极，则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场，e接负极，f接正极，L中将通有向里的电流，根据左手定则可知L向左运动，D正确．题组二安培力的大小图34147．如图3414所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力()A．竖直向上B．方向垂直于ad斜向上C．方向垂直于bc斜向上D．为零答案D图34158．如图3415所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小()A．F＝BId B．F＝BId sinθC．F＝BIdsinθD．F＝BId cosθ答案C解读题中磁场和电流垂直，θ角仅是导线框与金属杆MN间夹角，不是电流与磁场的夹角．图34169．如图3416所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2的过程中，通电导线所受安培力是()A．数值变大，方向不变B．数值变小，方向不变C．数值不变，方向改变D．数值，方向均改变答案B解读安培力F＝BIL，电流不变，垂直直导线的有效长度减小，安培力减小，安培力的方向总是垂直BI所构成的平面，所以安培力的方向不变，B对，故选B.题组三安培力作用下的导体棒的平衡图341710．如图3417所示，长L、质量为m的金属杆ab，被两根竖直的金属丝静止吊起，金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中．当金属杆中通有方向a→b的电流I时，每根金属丝的拉力大小为T.当金属杆通有方向b→a的电流I时，每根金属丝的拉力大小为2T.则磁场的磁感应强度B的大小为________．答案TIL解读导体ab受重力、磁场力、弹簧的拉力而平衡．当ab中的电流方向由a到b时，磁场力向上．2T＋BIL＝mg①当ab中的电流由b到a时，磁场力向下．4T＝BIL＋mg②解方程组得B＝TIL11．两个倾角均为α的光滑斜面上，各放有一根相同的金属棒，分别通有电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图3418中所示，两金属棒均处于静止状态，两种情况下电流之比I1∶I2＝________.图3418答案1∶cosα图341912．如图3419所示，一根长L＝0.2m的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I＝5A的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B＝0.6T竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin37°＝0.6)答案0.8N解读从侧面对棒受力分析如图，安培力的方向由左手定则判出为水平向右，F＝ILB＝5×0.2×0.6 N＝0.6 N.由平衡条件得重力mg＝Ftan37°＝0.8N.图342013．质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图3420所示，求MN所受的支持力和摩擦力的大小．答案ILB cosθ＋mgILB sinθ解读导体棒MN处于平衡状态，注意题中磁场方向与MN是垂直的，作出其侧视图，对MN进行受力分析，如图所示．由平衡条件有：F f＝F sinθ，F N＝F cosθ＋mg，其中F＝ILB解得：F N＝ILB cosθ＋mg，F f＝ILB sinθ.。
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一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止，则此时( ) A．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于F． B．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零． C．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零． D．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F． 2、如图所示,重力G=20N的物体，在动摩擦因数为的水平面上向左运动，同时受到大小为10N的，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大小和方向是( ) A．2N，水平向左B．2N，水平向右C．10N，水平向左D．12N，水平向右 3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在物体处于静止状态的条件下，下面说法中正确的是：( ) A．当F增大时，f也随之增大B．当F增大时，f保持不变 C．F与f是一对作用力与反作用力D．F与f合力为零 4、木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后() A.木块A所受摩擦力大小是.木块A所受摩擦力大小是 C.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N 5、如图所示，质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那物体受到的滑动摩擦力大小为( ) A．μmgB．μ(mg+Fsinθ)C．FcosθD．μ(mg+Fcosθ) 6、如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成α角的拉力F作用，恰好做匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为( ) A．Fcosα/（mg－Fsinα）B．Fsinα/（mg－Fsinα） C．（mg－Fsinα）/FcosαD．Fcosα/mg 7、如图所示，物体Ａ、Ｂ的质量均为ｍ，A、B之间以及Ｂ与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动（A未脱离物体Ｂ的上表面）F的大小应为() A．2μmg B．3μmgC．4μmg D．5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍许增大水平力F, 而物体仍能保持静止时( ) A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大 B A A B F
F
甲乙 图2-2-2
D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大 9、重为10N的木块放在倾角为θ=300的斜面上受到一个F=2N的水平恒力的作用做匀速直线运动，（F的方向与斜面平行）则木块与斜面的滑动摩擦系数为（） A．2/10B．0.6 C．3/3D．无法确定 10、用大小相等、方向相反，并在同一水平面上的力F挤压相同的木板，木板中间夹着两块相同的砖，砖和木板均保持静止，则( ) A．两砖间摩擦力为零 B．F越大，板与砖之间的摩擦力就越大 C．板砖之间的摩擦力大于砖的重力D．两砖之间没有相互挤压的力 11、如图所示，以水平力F压物体A，这时A沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙面间的动摩擦因素为μ，A物体的质量为m，那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于（） A．μmg B．mg C．F D．μF 12、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑，他们所受的摩擦力分别为F上和F下，则( ) A．F上向上，F下向下，F上=F下B．F上向下，F下向上，F上>F下 C．F上向上，F下向上，F上=F下D．F上向上，F下向下，F上>F下
13、用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F增大时( )
A．墙对铁块的支持力增大B．墙对铁块的摩擦力增大 C．墙对铁块的摩擦力不变D．墙与铁块间的摩擦力减小 14、如图2-2-8所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力Fb=5N、Fc=10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止．以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则（） A．F1=5N，F2=0，F3=5N B．F1=5N，F2=5N，F3=0 C．F1=0，F2=5N，F3=5N D．F1=0，F2=10N，F3=5N
15、如图2-2-2示，物体A、B在力F作用下一起以相同速率沿F
方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法中正确的是（） A．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同 B．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反 C．甲、乙两图中A均不受摩擦力 D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向均与F相同 二、填空题 16、用弹簧秤沿水平方向拉一重为4N木块在水平桌面上匀速运动时，弹簧秤读数为，则木块与桌面间的动摩擦因数为________。当弹簧秤读数增至时，木块受到的摩擦力为__________N。
Fc
Fb
图2-2-8
a
b c 17、木块与水平面间的滑动摩擦力的大小为重力的倍，木块的质量为2Kg。在木块向左运动的过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用，则木块所受的滑动摩擦力大小为,方向，地面所受摩擦力的方向(g取10N/Kg)。 三、计算题 18、如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为．当用水平力向右拉动物体A时，试求： （1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向； （2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向． 19、水平地面上放一个重为200N的铁块，铁块与地面间的最大静摩擦力大小为85N，铁块与地面间的动摩擦因素为，一个人用沿着水平方向的力推原静止的铁块，试求下列各种情况下铁块所受的摩擦力大小：（1）推力为50N时；（2）推力为83N时；（3）推力为100N时． 20、如图所示，甲、乙两个物体叠放在水平地面上,现给下面的乙物体施加一水平向右的拉力F，使它们一起向右做匀速运动．试求乙对甲的摩擦力及地面对乙的摩擦力． 21、用水平恒力F将一重为10N的木块紧压在竖直墙上，木块与墙之间的动摩擦因数为，若是木块沿竖直方向匀速下滑，那水平恒力F大小是多少? 22、如图所示，放在水平地面上的物体A重G=100N，左侧用轻质绳系在墙上，此时张力为零，右侧连着一轻质弹簧，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=，弹簧的劲度系数k=25N/cm．在弹簧的右端加一水平拉力F，则： (1)当弹簧伸长1 cm时，物体受哪几个力的作用，各为多大 (2)当弹簧伸长2 cm时，物体受哪几个力的作用，各为多大 23、质量为2kg的物体放到水平地板上，用一轻弹簧水平拉该物体，当物体刚开始运动时，弹簧伸长了3cm，当拉着物体前进时，弹簧伸长2cm，己知弹簧的劲度系数为k=200N/m，（g=10N/kg）求： (1)物体所受的最大静摩擦力为多少？(2)物体和地板间的动摩擦因数 24、如图，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成?角的拉力作用下沿地面做匀速直线运动。求： (1)地面对物体的支持力？(2)木块与地面之间的动摩擦因数？ 25、如图所示，弹簧AB原长为35 cm，A端挂一个重50N的物体，手执B端，将物体置于倾角为30°的斜面上，当物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40 cm，当物体匀速上滑时，弹簧长变为50 cm，求弹簧的劲度系数和物体与斜面的动摩擦因数?
26、质量为m=5kg的物体，置于倾角为θ=37°的固定斜面上，刚好匀速下滑。现对物体施加一沿斜面推力F，使物体沿斜面匀速向上运动，求推力F的大小。 图2-4-5
27、如图所示，用与水平方向成θ角向上的推力F,将重为G的物体压在竖直的墙上，使之保持静止的状态，求物体受到墙对它的弹力和摩擦力。 28、重为40N的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为，若用斜向上与水平面成θ=53°
的推力F=50N托住物体。物体处于静止，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多
少？要使物体能匀速下滑，推力F的大小应变为多大？ 29、如图1-24（原图1-38）所示，质量为m＝5kg的物体，置于倾角为?＝30°的粗糙斜面块上，用一平行于斜面的大小为30N的力推物体，使其沿斜面向上匀速运动．求地面对斜面块M的静摩擦力是多少？ 30、如图2-2-3所示，物体A、B的质量mA=mB=6kg，A和B、B和水平面间的动摩擦因数都等于，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平力F=30N．那么，B对A的摩擦力和水平桌面对B的摩擦力各为多大? 31、如图2-2-16所示，重物A质量为mA=5kg，重物B质量为mB=2kg，A与桌面间的最大静摩擦力为Fm=10N．为使系统处于静止状态，试求拉力F大小范围．（g取10m/s2） 32、如图2-3-24所示，用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动，木块和天花板间的动摩擦因数为μ，求木块所受的摩擦力大小． 33、如图2-4-5所示，重力为G的物体在水平向右和跟竖直方 向成θ角的斜向上绳子的拉力作用下，保持静止状态，试求两绳的拉力 34、如图2-4-27所示，小球质量为m，置于质量为M的倾角为θ的光滑斜面上，悬线与竖直方向的夹角为α，系统处于静止状态．求 （1）斜面对小球的支持力和悬线对小球的拉力大小． （2）地面对斜面体的水平和竖直方向的作用力大小 35、物体A在水平力F作用下，沿着倾角为370的斜面匀速上滑，物体A所受到的重力为G=300N，它与斜面之间的动摩擦因数u=，求： （1）物体A所受到的支持力。 （2）水平外力F。（sin370==） 36、如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B，B与地的动摩擦因数都相同．物B用细绳系住，接触面间的动摩擦因数ｕ=，当水平力为多少时，才能将A匀速拉出？ 37、如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，质量为m的物体受到与斜面成α的拉力F的作用，在斜面上向上作匀速直线
运动，求：动摩擦因数为多大？ 38、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=,，B与水平面间的动摩擦因数μB=．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？ 答案： 向左；向右18.(1)8N,水平向右(2)12N,水平向左 19.(1)因50N<85N，铁块静止，静摩擦力F1和推力平衡，F1=50N
F A B
图2-2-3
图2-2-16 α
F
G
图2-3-24
α 图2-4-27 θ