高中物理受力分析及其例题

高中物理受力分析及其

例题

文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

高中物理受力分析专题

（一）受力分析

物体之所以处于不同的运动状态，是由于它们的受力情况不同．要研究物体的运动，

必须分析物体的受力情况．正确分析物体的受力情况，

握的基本功．

如何分析物体的受力情况呢主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手，分析它与所处环境的其它物体的相互联系；一般采取以下的步骤分析：

1．确定所研究的物体，优先考虑整体，然后隔离

分析其他物体对研究对象的作用力，不要找该物体施于其它物体的力，譬如所研究的物体叫A，那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力……而“A对甲”或“A对乙”等的力就不是A所受的力。也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。

2．按顺序画力

（1）先画重力：作用点画在物体的重心．

（2）次按接触面依次画每个接触面上的弹力和摩擦力

绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周，看对象跟其他物体有几个接触点(面)，分析完一个接触点(面)后，再依次分析其他的接触点(面)。对每个接触点(面)若有挤压，则画出弹力，若还有相对运动或趋势，则画出摩擦力．

要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反。

判断静摩擦力方向时时可以采用假设光滑、假设有（无）、相互作用、力的大小、运动状态、对称等方法进行判断。

再画其他场力：看是否有电、磁场力作用，如有则画出场力．

顺口溜：一重、二接触面上的力（依次画出每个接触点的弹力和摩擦力）、再其它。3．进行合成或者分解

当物体受两个力，并且力的大小相等时，考虑使用合成的方法，此时利用菱形知识进行计算。其他情况使用分解。

分解的原则：

（1）当物体受三个力静止时，分解谁也行，把某个力分到其他两个力的反向延长线上。

（2）其他情况，分解既不在运动方向所在直线也不在与其垂直方向上的力，并且把力分到这两个方向上。

（3）通过三角函数将分力表达出来

（4）列出两个方向上力的关系来。如果平衡就列平衡关系，如果不平衡就F

合

=ma. 4. 相关公式

弹簧弹力：F

弹

=kx

滑动摩擦力：f=μF

N ，此公式只适用于滑动摩擦力的计算，期中F

N

一定是压力不一定是重

力。

（二）受力分析练习：

1.（2010·新课标全国卷·T18）（6分）如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( )

A.31

- B.23

- C.31

2

- D.

2

3

1-

2.（2010·新课标全国卷·T15）（6分）一根轻质弹簧一端固定，用大小为1F 的力压弹簧的另一端，平衡时长度为1l ；改用大小为2F 的力拉弹簧，平衡时长度为2l 。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )

A.

2121F F l l -- B.2121F F l l ++ C.2121F F l l +- D.21

21F F

l l -+

3.（2012·新课标全国卷·T 16）（6分）如图，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N 1，球对木板的压力大小为N 2。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

始终减小，N 2始终增大 始终减小，N 2始终减小 先增大后减小，N 2始终减小 先增大后减小，N 2先减小后增大

4.（2012·新课标全国卷·T24）（14分）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 ，拖杆质量可以忽略；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。

P

F

F

F

30

60v 0

θ

F

α

α

m 5.（2011 广东）如图所示，水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止，下列判断正确的是（ ） A ．F 1>F 2>F 3 B ．F 3>F 1>F 2 C ．F 2>F 1>F 3 D ．F 3>F 2>F 1

6.（2011 海南单科）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ）

A ．等于零

B ．不为零，方向向右

C ．不为零，方向向左

D ．不为零，v 0较大时方向向左，v 0较小时方向向右

7.（2011 安徽）一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ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

8.（2011 江苏单科）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为

α，重力加速度为g ，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵

石块侧面所受弹力的大小为（ ）

A ．

α

mg sin 2 B ．

α

mg cos 2 C ．

αmg tan 2

1

D ．

αmg cot 2

1

9.（2011 山东）如图所示，将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a 、b 均静止．弹簧处于伸长状态，两细绳

a b

a

b

c

m 1

l/

l

A

O

B

均有拉力，a 所受摩擦力F fa ≠0，b 所受摩擦力F fb =0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（ ）

A ．F fa 大小不变

B ．F fa 方向改变

C ．F fb 仍然为零

D ．F fb 方向向右

10.（2011 海南单科）如图，墙上有两个钉子a 和b ，它们

的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为

l ．一条不

可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬

挂一质量为m 1的重物．在绳子距a 端l /2得c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水

平，则重物和钩码的质量比

2

1m m 为（ ）

A ．5

B ．2

C ．2

5 D ．2

11.（2011 上海综合）在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛．一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力（ ）

A ．小于受到的弹力

B ．大于受到的弹力

C ．和受到的弹力是一对作用力和反作用力

D ．和受到的弹力是一对平衡力

12．（2010 广东）如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，

A 、

B 点等高，O 为结点，轻绳AO 、BO 长度相等，拉力分别为F A 、F B ，灯笼受到的重力为 G ．下列表述正确的是（ ）

A ．F A 一定小于G

B ．F A 与F B 大小相等

C ．F A 与F B 是一对平衡力

D ．F A 与F B 大小之和等于G

F

θ

m 2 m 1

N

f

3

m

挂钉 挂钉

13．（2010 山东）如图所示，质量分别为m 1、m 2两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m 1在地面，m 2在空中），力F 与水平方向成θ角．则m 1所受支持力N 和摩擦力f 正确的是（ ）

A ．12sin N m g m g F θ=+-

B ．12cos N m g m g F θ=+-

C ．cos f F θ=

D ．sin f F θ=

14．（2010 江苏）如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则

每根支架中承受的压力大小为（ ）

A ．13

mg B ．23

mg C ．

36mg D ．239

mg 15．（2009 江苏）如图所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为

A ．2

3mg 和2

1mg B ．2

1mg 和2

3mg

C ．2

1mg 和2

1μmg D ．2

3mg 和2

3μmg

16.（2009 天津）物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ，A 中F 垂直于斜面向上，B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（ ） 17．（2009 江苏）如图所示，用一根长1 m 的轻质细绳将一副质量为1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N ，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g 取10 m/s 2）（ ）

A ．

2

3

m B ．2

2 m C ．2

1 m D ．4

3 m

α

A

B

F A

B

18．（2009 宁夏）水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ（0<μ<1）．现对木箱施加一拉力F ，使木箱做匀速直线运动．设F 的方

向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0逐渐增大到90°的过程

中，木箱的速度保持不变，则（ ）

A ．F 先减小后增大

B ．F 一直增大

C ．F 的功率减小

D ．F 的功率不变

19．（2008 江苏）一质量为M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g ，现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球篮中减少的质量为（ ） A ．2(M -g

F ) B ．M -

g

F 2 C ．2M -

g

F 2 D ．0

20．（2008 全国Ⅱ）如图，一固定斜面上两个质量相同的

小物块A 和B 紧挨着匀速下滑，A 与B 的接触面光滑．己知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α．B 与斜面之间的动摩擦因数是（ ）

A ．32tan α

B ．3

2cot α C ．tan α D ．Cot α 21．（2008 天津）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ，A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ，整个装置处于静止状态．现对B 加一竖直向下的力F ，F 的作用线通过球心，设墙对B 的作用力为F 1，B 对A 的作用力为F 2，地面对

A 的作用力为F 3．若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中

（ ）

A. F 1保持不变，F 3缓慢增大

B. F 1缓慢幼大，F 3保持不变

C. F 2缓慢增大，F 3缓慢增大

D. F 2缓慢增大，F 3保持不变

F θ

F

F F F O B

A

22．（2007 上海单科）如图所示，用两根细线把A 、B 两小球悬挂在天花板上的同一点O ，并用第三根细线连接A 、B 两小球，然

后用某个力F 作用在小球A 上，使三根细线均处于直线状态，且OB 细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的（ ）

A ．F 1

B ．F 2

C ．F 3

D ．F 4 23.（2017课标1）如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N ，初始时，OM 竖直且MN 被拉直，慢拉起，并保

OM 与MN 之间的夹角为α（π

2

α>

）。现将重物向右上方缓持夹角α不变。在OM 由竖直被拉到水平的过程中

A ．MN 上的张力逐渐增大

B ．MN 上的张力先增大后减小

C ．OM 上的张力逐渐增大

D ．OM 上的张力先增大后减小 参考答案

1.【答案】：B

2.【答案】：C

3.【答案】：B

4.【答案】：（1）=-sin cos F mg μθμθ

（2）0

tan =θ

λ

5.【答案】：B

6.【答案】：A

7.【答案】：A

8.【答案】：A

9.【答案】：AD 10.【答案】：C

11.【答案】：D

12.【答案】：B

13.【答案】：AC

14.【答案】：D

15.【答案】：A

16.【答案】：D

17.【答案】：A

18.【答案】：AC

19.【答案】：A

20.【答案】：A

21.【答案】：C

22.【答案】：BC

23.【答案】：AD