受力分析專題—題型難度拔高

模塊一

同一個(gè)物體的受力分析

例題精講

【例1】★

一氫氣球勻速上升時(shí)，受到空氣的浮力F、重力G和空氣阻力f，這些力的關(guān)系是()

A．

F＞G＋f

B．

F＝G＋f

C．

F＞G－f

D．

F＝G－f

考點(diǎn)：

力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．

解析：

氫氣球勻速上升時(shí)，受到平衡力的作用；在豎直方向上，受到向上的力是空氣的浮力F；受到向下的力是重力G和空氣阻力f；故向上的力等于向下的力，即F＝G＋f；

故B正確；ACD錯(cuò)誤．

答案：

B

【測(cè)試題】

一張桌子放在水平地面上，小新和小波同學(xué)同時(shí)從左右兩邊推它，但沒有推動(dòng)，如圖所示，已知F1＝20N，F(xiàn)2＝30N，關(guān)于桌子受力情況，錯(cuò)誤的是()

A．

桌子受到的合力是30N

B．

桌子受到的合力是0N

C．

桌子可能還受到了摩擦力的作用

D．

桌子不動(dòng)，說(shuō)明它受到的力是平衡力

考點(diǎn)：

力的合成與應(yīng)用；平衡力的辨別；二力平衡條件的應(yīng)用．

解析：

A

B、因?yàn)樽雷犹幱陟o止?fàn)顟B(tài)，因此桌子受到的合力為零，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；

C、桌子受到水平向右的推力F1和摩擦力作用，受到水平向左的推力F2作用；

D、因?yàn)樽雷屿o止，因此桌子受到平衡力作用．

答案：

A

【例2】★★

有兩個(gè)力作用在同一物體上，并且在同一條直線上，其中F1＝4N，F(xiàn)2＝10N，它們的合力大小()

A．

一定等于14N

B．

一定等于6N

C．

在6N～14N之間

D．

6N或14N

考點(diǎn)：

力的合成與應(yīng)用．

解析：

作用在同一個(gè)物體上、方向相同二力的合力大?。篎＝F2＋F1＝4N＋10N＝14N；

作用在同一個(gè)物體上、方向相反二力的合力大?。篎＝F2－F1＝10N－4N＝6N．

答案：

D

【測(cè)試題】

同一直線上的兩個(gè)力F1＝10

N，F(xiàn)2＝8

N，則它們的合力不可能是()

A．

N

B．

N

C．

N或2

N

D．

N

考點(diǎn)：

力的合成與應(yīng)用．

解析：

同一直線上的兩個(gè)力F1＝10

N，F(xiàn)2＝8

N，若兩個(gè)力的方向相同，則合力為F＝F1＋F2＝10

N＋8

N＝18

N；

若兩個(gè)力的方向相反，則F＝F1－F2＝10

N－8

N＝2

N．

所以合力可能是2

N或18

N．

答案：

D

模塊二

多個(gè)物體的受力分析

例題精講

【例3】★★

如圖所示，放在水平桌面上的物體A重20N，通過滑輪掛著10N的物體B，當(dāng)用15N的水平拉力F向左拉A時(shí)，A恰能在水平面上向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若此時(shí)撤去拉力F，則A將()(繩足夠長(zhǎng)且不計(jì)滑輪和繩重)

A．

立即靜止

B．

立即向右運(yùn)動(dòng)

C．

向左運(yùn)動(dòng)后靜止

D．

向左運(yùn)動(dòng)后再向右運(yùn)動(dòng)

考點(diǎn)：

二力平衡條件的應(yīng)用；慣性．

解析：

A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以受力平衡．

在水平方向，A受水平向左的拉力、B對(duì)A水平向右的拉力及水平向右的摩擦力．根據(jù)二力平衡條件F＝f

＋GB，所以f＝F－GB＝15N－10N＝5N．

若撤去F，根據(jù)B的重力和摩擦力的大小關(guān)系，由于慣性，物體A首先向左做減速運(yùn)動(dòng)，后向右運(yùn)動(dòng)．

答案：

D

【測(cè)試題】

在光滑水平桌面上疊放著甲、乙兩木塊(如圖所示)，用20牛的水平拉力F拉動(dòng)木塊乙，恰好能使木塊乙向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則甲、乙木塊受到的摩擦力是()

A．

甲為20牛，乙為0牛

B．

甲為20牛，水平向右，乙為20牛，水平向左

C．

甲、乙各為20牛，方向水平向左

D．

甲、乙各為20牛，方向水平向右

考點(diǎn)：

二力平衡條件的應(yīng)用；摩擦力的大??；摩擦力的方向．

解析：

從題意和圖可以得知，木塊乙在水平方向的受力情況為：

向右的水平拉力F和木塊甲對(duì)它的摩擦力(光滑水平桌面的摩擦力為0)．

根據(jù)二力平衡的條件可以判斷，乙木塊受到的摩擦力為20牛，水平向左．

如圖所示，木塊甲在水平方向的受力情況為：

豎直桌面對(duì)木塊甲的拉力和它受到的摩擦力．

根據(jù)二力平衡的條件可以判斷，甲受到的摩擦力為20牛，水平向右．

答案：

B

【例4】★★★

如圖所示，物體a、b和c疊放在水平桌面上，水平力Fb＝5N，F(xiàn)c＝10N，分別作用于物體b、c上，a、b和c仍保持靜止，以Ff1、Ff2和Ff3分別表示a與b、b與c、c與桌面的靜摩擦力的大小，則()

A．

Ff1＝5N，F(xiàn)f2＝0，F(xiàn)f3＝5N

B．

Ff1＝5N，F(xiàn)f2＝5N，F(xiàn)f3＝0

C．

Ff1＝0，F(xiàn)f2＝5N，F(xiàn)f3＝5N

D．

Ff1＝0，F(xiàn)f2＝10N，F(xiàn)f3＝5N

考點(diǎn)：

摩擦力的大??；力的示意圖；力作用的相互性；二力平衡條件的應(yīng)用．

解析：

⑴物體a水平方向沒有受到拉力，因?yàn)樘幱陟o止?fàn)顟B(tài)，所以沒有摩擦力，因此a與

b的靜摩擦力Ff1＝0；

⑵物體b受到水平向左的拉力Fb的作用，因?yàn)樘幱陟o止?fàn)顟B(tài)，所以受到水平向右的摩擦力，與拉力是一對(duì)平衡力，大小相等，因此b與c的靜摩擦力Ff2＝5N；

⑶因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，物體c受到物體b對(duì)它的水平向左的摩擦力Ff2＝5N，受到水平向右的拉力Fc＝10N，物體c也處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此它與桌面間的摩擦力方向水平向左，大小為Ff3＝Fc－Ff2＝10N－5N＝5N．

答案：

C

【例5】★★★

如圖a所示的長(zhǎng)為L(zhǎng)的彈簧，其重力不計(jì)，將下端剪2/3后，在剩下的部分彈簧的下端掛上重物G1，然后把剪下的彈簧掛在重物G1下面，再在彈簧下面掛上重物G2；如圖b所示．平衡后，上下兩彈簧的伸長(zhǎng)量相等，則G1和G2的關(guān)系為()

A．

G1＝G2

B．

G1＝2G2

C．

G2＝2G1

D．

G1＝2G2/3

考點(diǎn)：

二力平衡條件的應(yīng)用．

解析：

由于上下兩彈簧的伸長(zhǎng)量相等；如果將下面彈簧看作由上面兩個(gè)彈簧組合而成時(shí)，則下面每個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量是上面彈簧伸長(zhǎng)量的一半；因此下面兩個(gè)彈簧的受到的拉力大小等于G2，而上面彈簧受到拉力的大小等于G1＋G2，由于彈簧在彈性限度內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長(zhǎng)就越長(zhǎng)；因此上面彈簧所受拉力的大小等于下面每個(gè)彈簧所受拉力大小的二倍，故有G1＝G2．

答案：

A

【測(cè)試題】

甲、乙兩個(gè)完全相同(自重不計(jì))的彈簧測(cè)力計(jì)，用輕細(xì)線按如圖所示連接，處于靜止，其中G＝10N，(系統(tǒng)摩擦計(jì)不計(jì))，則甲、乙兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別是()

A．

0；10N

B．

10N；0

C．

5N；5N

D．

10N；10N

考點(diǎn)：

二力平衡條件的應(yīng)用．

解析：

由圖可見，物體處于懸吊狀態(tài)，物體由于自身的重力對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)施加了一個(gè)豎直向下的10N的拉力，彈簧測(cè)力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以甲彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于10N．

又因?yàn)榱哂袀鬟f性，因此作用在乙彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上的力也為10N，即乙彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N．

答案：

D

模塊三

結(jié)合s-t或v-t圖像進(jìn)行的受力分析

例題精講

【例6】★★

重力相同的甲、乙兩件貨物在兩臺(tái)吊車鋼索的牽引下豎直向上運(yùn)動(dòng)，它們的s-t圖像如圖(A)、(B)所示，則()

A．

它們都做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．

前6秒內(nèi)甲通過的路程長(zhǎng)

C．

甲、乙受到鋼索的拉力相等

D．

甲受到的合力小于乙受到的合力

考點(diǎn)：

速度公式及其應(yīng)用；力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；力與圖像的結(jié)合．

解析：

A、從圖像上看，甲是過原點(diǎn)的傾斜直線，所以是做勻速直線運(yùn)動(dòng)的，而乙不是．此選項(xiàng)不正確；

B、前6s通過的路程從圖像上也能看到，分別是0.4m和0.6m．此選項(xiàng)不正確；

C、因?yàn)榧鬃鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以鋼索的拉力等于物體的重力，而乙不是平衡狀態(tài)，受力不平衡，所以鋼索的拉力不等于物體的重力．此選項(xiàng)不正確；

D、因?yàn)榧鬃鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，受力平衡，所以合力為0，而乙受力不平衡，合力不為0．此選項(xiàng)正確．

答案：

D

【測(cè)試題】

重為100

N的物體A在水平地面上受到一個(gè)水平力F的作用，如圖甲所示，它的路程時(shí)間圖像如圖乙所示，若t＝1s時(shí)，作用在物體A上的水平力F大小為20N，則t＝6

s時(shí)，作用在物體A上的水平力F大小()

A．

F＝100

N

B．

F＝20

N

C．

F＜20

N

D．

無(wú)法確定

考點(diǎn)：

力與圖像的結(jié)合．

解析：

由s－t圖可知，0～2s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)行，2～5s內(nèi)物體靜止，即物體在0～5s內(nèi)處于平衡狀態(tài)，∵水平方向受到的推力和受到的摩擦力是一對(duì)平衡力，∴f＝F＝20N；

當(dāng)t＝6s時(shí)，物體仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的水平力與摩擦力平衡，所以F＝f＝20N．

答案：

B

【例7】★★

如圖所示，圖甲重為10

N的鐵塊吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的磁性平板上在豎直向上拉力F的作用下鐵塊豎直向上運(yùn)動(dòng)．鐵塊運(yùn)動(dòng)過程中速度v的大小隨時(shí)間t的變化的圖像如圖乙所示．若鐵塊受到的滑動(dòng)摩擦力為4

N，下列說(shuō)法正確的是()

A．

磁性平板對(duì)鐵塊的吸引力等于10

N

B．

在0～2

s內(nèi)拉力F等于14N

C．

在0～6

s內(nèi)拉力F等于10

N

D．

在2～6

s內(nèi)拉力F等于14N

考點(diǎn)：

力與圖像的結(jié)合．

解析：

A、根據(jù)題意和圖示沒法判斷磁性平板對(duì)鐵塊的吸引力，故A錯(cuò)誤；

B、在0～2s內(nèi)處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)的拉力F大于重力和摩擦力，故B錯(cuò)誤；

C、在0～6s內(nèi)，先加速后勻速，所以拉力先等于重力和摩擦力之和，然后等于重力和摩擦力之和；故C錯(cuò)誤；

D、由乙圖可見，在2～6s鐵塊在豎直方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度保持不變，因此鐵塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，鐵塊受到平衡力的作用，故拉力等于重力和摩擦力之和，即F＝G＋f＝10N＋4N＝14N．

答案：

D

【測(cè)試題】

如圖甲所示，小明在同一水平地面上沿水平方向用力推木箱，推力F隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，木箱速度大小隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示，以下分析正確的是()

A．

0～2s內(nèi)木箱沒有動(dòng)，是因?yàn)槿藢?duì)木箱的推力小于地面對(duì)木箱的摩擦力

B．

2s～4s內(nèi)木箱受到的摩擦力大小為40

N

C．

4s～6s內(nèi)人對(duì)木箱的推力做功為80

J

D．

6s后人如果停止用力，木箱將做勻速直線運(yùn)動(dòng)

考點(diǎn)：

力與圖像的結(jié)合．

解析：

A、木箱在0～2s內(nèi)沒有動(dòng)，是因?yàn)槿藢?duì)木箱的推力等于地面對(duì)木箱的摩擦力，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；

B、由圖丙可知，在4～6s內(nèi)木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，木箱受到的滑動(dòng)摩擦力f＝F，由圖乙可知，在4～6s內(nèi)推力F＝40N，則木箱受到的滑動(dòng)摩擦力f＝F＝4N；

由圖丙可知，木箱在2～4s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力與推力大小無(wú)關(guān)，物體間接觸面與物體間壓力不變，物體受到的滑動(dòng)摩擦力不變，則2s～4s木箱受到的摩擦力大小為40N，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；

C、由丙圖知，4s～6s內(nèi)箱子通過的距離s＝vt＝2m/s×2s＝4

m；

由乙圖知，此時(shí)受到的推力F＝40

N，因此推力做功W＝Fs＝40

N×4

m＝160

J，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；

D、如果6s后人停止用力，箱子仍然受到摩擦力的作用，因此做減速運(yùn)動(dòng)，最后停下來(lái)，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確．

答案：

B

【例8】★★

一氣球通過繩子吊著一物體在空中上升，突然繩子斷了，此后物體運(yùn)動(dòng)的速度大小隨時(shí)間變化的圖像應(yīng)是圖中的()

A．

B．

C．

D．

考點(diǎn)：

力與圖像的結(jié)合．

解析：

因物體隨氣球在空中上升，當(dāng)懸繩突然斷開后，物體由于慣性會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)；這時(shí)物體由于受到豎直向下的重力作用，因此物體開始減速，最后豎直向下加速下降，所以速度的變化是先減小，直到變?yōu)榱?，然后加速下降，故圖像C符合．

答案：

C

【測(cè)試題】

甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體在鋼索的牽引下豎直向上運(yùn)動(dòng)，它們的s－t圖像如圖(a)、(b)所示，則()

A．

甲的速度等于乙的速度

B．

4秒內(nèi)甲、乙通過的路程相等

C．

甲、乙受到鋼索的拉力相等

D．

甲受到的合力大于乙受到的合力

考點(diǎn)：

力與圖像的結(jié)合．

解析：

A、由圖像可知，甲在12s內(nèi)通過的路程為4.8m；乙在6s內(nèi)通過的路程為3.6m；

則物體的速度：v甲＝，v乙＝＝0.6m/s，因此甲的速度小于乙的速度，故A錯(cuò)誤；

B、∵v＝

∴4s內(nèi)甲的路程s甲＝v甲t＝0.4m/s×4s＝1.6m，s乙＝v乙t＝0.6m/s×4s＝2.4m，故B錯(cuò)誤；

C、甲、乙都處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，甲、乙受到的鋼索的拉力等于各自的重力，而它們的重力相等，則鋼索的拉力相等，故C正確；

D、由圖像可知，甲、乙都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，所受合力都為零，所受合力相等，故D錯(cuò)誤．

答案：

C

模塊四

關(guān)于力的個(gè)數(shù)的受力分析

例題精講

【例9】★★★

如圖所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，水平力F作用于C物體，使A、B、C以共同速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，那么關(guān)于物體受幾個(gè)力的說(shuō)法正確的是()

A．

A

受6個(gè)，B受2個(gè)，C受4個(gè)

B．

A

受5個(gè)，B受3個(gè)，C受3個(gè)

C．

A

受5個(gè)，B受2個(gè)，C受4個(gè)

D．

A

受6個(gè)，B受3個(gè)，C受4個(gè)

考點(diǎn)：

力與圖像的結(jié)合．

解析：

以C為研究對(duì)象，分析受力：重力、拉力F和A對(duì)C向上的支持力和向左的靜摩擦力，共四個(gè)力．

以B為研究對(duì)象，分析受力：重力和A的支持力，共兩個(gè)力．

以A為研究對(duì)象，分析受力：重力、B的壓力、C的壓力和摩擦力、地面的支持力和摩擦力，共6個(gè)力．

答案：

A

【測(cè)試題】

如圖所示，水平傳送帶上的物體正在向右運(yùn)動(dòng)，物體速度逐漸變大，分析物體受到的力有()

A．

重力、傳送帶的支持力

B．

重力、對(duì)傳送帶的壓力

C．

重力、傳送帶的支持力、向右的摩擦力

D．

重力、傳送帶的支持力、對(duì)傳送帶的壓力

考點(diǎn)：

力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．

解析：

A、C、物體靜止在傳送帶上，物體受到重力和傳送帶的支持力作用；傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，物體由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，所以相對(duì)于傳送帶來(lái)講，物體有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，物體受到向右的摩擦力作用．故選項(xiàng)A不全面，選項(xiàng)C正確．

B、D、物體對(duì)傳送帶的壓力，傳送帶是受力物體，物體是施力物體．所以B和D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的．

答案：

C

【例10】★★★

如圖所示，容器內(nèi)盛有水，器壁AB呈傾斜狀，有一個(gè)小物體P處于圖示狀態(tài)，并保持靜止?fàn)顟B(tài)，則該物體受力情況正確的是()

A．

P可能只受一個(gè)力

B．

P可能只受三個(gè)力

C．

P不可能只受二個(gè)力

D．

P不是受到二個(gè)力就是受到四個(gè)力

考點(diǎn)：

平衡狀態(tài)的判斷．

解析：

物體一定受到地球的吸引而產(chǎn)生的重力，同時(shí)因?yàn)榕砰_一定質(zhì)量的液體，故一定受浮力，即可能受2個(gè)力；

若浮力大于重力，則物體一定會(huì)受AB對(duì)P的彈力，由于彈力垂直于接觸面向下，如圖所示，物體只有受到向下的摩擦力才能受力平衡，故一定受四個(gè)力；

故只有D正確；如圖：

答案：

D

【測(cè)試題】

如圖所示，小球靜置于水平面上，右側(cè)緊挨著豎直墻壁，一切摩擦不計(jì)，則小球受到的力有()

A．

重力、支持力、豎直墻壁的彈力

B．

重力、地面的支持力

C．

重力、豎直墻壁的彈力

D．

地面的支持力、豎直墻壁的側(cè)壓力

考點(diǎn)：

平衡狀態(tài)的判斷．

解析：

小球靜置于水平面上，在豎直方向上受到豎直向上的支持力和豎直向下的重力，在水平方向上不受力的作用．

答案：

B

【例11】★★★

如圖所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平地面光滑，其它接觸面粗糙，以下受力分析正確的是()

A．

A與墻面間存在壓力

B．

A與墻面間存在靜摩擦力

C．

A物塊共受3個(gè)力作用

D．

B物塊共受5個(gè)力作用

考點(diǎn)：

共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．

解析：

A、B以三個(gè)物體組成的整體為研究對(duì)象，水平方向上：地面光滑，對(duì)C沒有摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，墻對(duì)A沒有壓力，因而也沒有摩擦力．故AB錯(cuò)誤．

C、對(duì)A：受到重力、B的支持力和摩擦力三個(gè)力作用．故C正確．

D、先對(duì)AB整體研究：水平方向上：墻對(duì)A沒有壓力，則由平衡條件分析可知，C對(duì)B沒有摩擦力．

再對(duì)B分析：受到重力、A的壓力和摩擦力、C的支持力，共四個(gè)力作用．故D錯(cuò)誤．

答案：

C

【測(cè)試題】

如圖所示，物體沿光滑斜面向下滑行．不計(jì)空氣阻力．則在下滑過程中物體的運(yùn)動(dòng)形式和受力分析都正確的是()

A．

物體勻速下滑，受3個(gè)力

B．

物體勻速下滑，受2個(gè)力

C．

物體加速下滑，受2個(gè)力

D．

物體加速下滑，受3個(gè)力

考點(diǎn)：

力的合成與分解的運(yùn)用．

解析：

由于斜面光滑，則不受摩擦力，所以物體受重力和支持力兩個(gè)力作用，合力方向沿斜面向下，則加速度方向向下，物體加速下滑．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．

答案：

C