(完整word)高中物理受力分析画图

高中物理受力分析画图
一．作图题（共 25 小题）
1．如图所示，画出质量为 3kg 均匀矩形木块在不同情况下所受重力的图示（ g 取 10N/kg ）
2．如图所示，请画出木块的所受的重力示意图．
3．分别在图（ a ）（b ） （c ）中画出小方块或小球所受的力的示意图（用铅笔在 答题卡上作图）
a ）小方块静止在粗糙的斜面上；
b ）用细线把小球悬挂在光滑墙壁上；
c ）光滑半圆球固定在地面上，球心已标在图中所示直径中点，小球用细线悬
挂在墙壁上并靠在半圆球如图所示位置．
4．均质球静止在水平面和台阶之间，接触处均光滑，画出球的受到的弹力的示
5．请在图中画出杆或球所受的弹力．
a ）杆靠在墙上；
意图．
b ）杆搭放在半球形的槽中；
c ）球用细线悬挂在竖直墙上；
d ）点 1、2、3 分别是球的重心位置，点 2 是球心， 1、2、3 点在同一竖直线
6．分析物体在水平面上物体 A 的受力，画出受力分析图．
7．如图所示，小球 A 和木棒 AB 都处于静止状态，分别对球 A 和木棒 AB 进行受
．作出下列图中物体 的受力图
上．
8．画出下面足球和物体 A 的受力示意图．
1）图 1 中光滑小球所受力的示意图
2）图 2 中静止于粗糙斜面上的物体所受力的示意图．
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页）
10．小物体沿粗糙固定斜面向上滑动，画出斜面受到摩擦力的示意图．
11．画出图 （1）～（ 4）中静止物体 A 所受力的示意图 注
意：图中球形物体的接触面光滑，第（ 4）题斜面粗糙．
12．按下列要求画出下列各图中物体所受力的示意图．
13．受力分析：在如图所示的方框中画出 A 物体的受力示意图．
14．作出以下各图中 A 物体的受力示意图．
15．（1）如图 1 所示，一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上， 小球处于静止状态， 试作出小球所受到的力的示意图 （2）用斜向上的力 F 拉物体如图 2，使其沿着水平面向前匀速运动，试作出物 体所受到的力的示意图．
3）教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图
3 所示，试作出它所受到
的力的示意图．
16．如图所示，物体 A 靠在竖直墙面上，在力 F 作用下， A 、B 保持静止状态， 请分析 B 受到几个力的作用？并且画出物体的受力情况．
17．如图所示，O点受到两个力作用．其中沿OC方向的力F1=3.0N，沿OD方向的力F2=4.0N．试用有作图法画出F1和F2的合力F，并把F的大小写出来（要求按给定的标度，F 的大小要求有两位有效数字．）
18．本题为作题图，必须要用尺，铅笔作图，否则不给分．画出下图中静止物体
19．如图，一根直杆处于静止状态．直杆与墙角接触处为A，与地面接触处为B．分别画出直杆在A、B 两处受到的弹力．
20．如图所示，图甲为光滑木棒斜靠在半圆弧槽内保持静止，图乙为A 物体静止在粗糙斜面上，丙图为用细绳系住的氢气球靠在光滑的墙上．试分析木棒、 A 物体及气球的受力情况，并画出受力示意图．
21．如图，光滑的墙壁上吊着一只足球，请正确画出球的受力示意图．
25． 22．以下三图中的物体全部处于静止状态， （ 1）图和（2）图画出 C 点的受力图，
在《探究合力的求法》的实验中，两个弹簧秤的拉力 F 1和 F 2 已于图中作出 了它们的图示， O 是橡皮条的一个端点，图中每格的长度代表 1N ．
1）用作图法作出合力 F 的图示；
作图题：按所标条件分别对甲、乙图中力 F 进行分解，并用作图
法求出甲图
小．
画出图中物体 A 受力的示意图．
滑．
球面光
N ．
23．
3 ） 图 画 受力图 24．
中
．计算题（共5 小题）
26．如图所示，总长度为L 的匀质软链绕在一小滑轮上，开始时两边一样长，稍有扰动后铁链将向一侧滑下．忽略滑轮的大小，当铁链刚离开滑轮时，它的重心
比原来下降了多少？
27．重量G=100N的物体静止置于水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，现给物体施加一个与水平方向成θ=37的°拉力F．
1）F=10N时，地面的摩擦力是多大；
2）F=50N时，地面的摩擦力是多大．
sin37 =°0.6，cos37°=0.8)
P 放在质量为4kg 水平木板上，向左抽动木板时木块P 处于静止状态，此时测力计的指针指在4N 处，g=10m/s2．则（1）木块受到的摩擦力多大？方向如何？
2）木块与木板间的动摩擦因素多大？
29．一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=4kg 的物体上，另一端施一水平拉力F．若物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，当弹簧拉长至15cm 时，物体恰好被拉动，（g=10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）
（1）弹簧的劲度系数多大？
（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为多少？（3）物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？
30．一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg 的物体上，另一端施一水平拉力F．（g=10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当将弹簧拉长至12cm 时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？
（2）当将弹簧拉长至11cm 时，物体受到的摩擦力大小为多少？
（3）当将弹簧拉长至13cm 时，物体所受的摩擦力大小为多少？
高中物理受力分析画图
参考答案与试题解析
一．作图题（共25 小题）
1．如图所示，画出质量为3kg 均匀矩形木块在不同情况下所受重力的图示（g 取10N/kg ）
【解答】解：物体的质量是3kg，所以其重力的大小：G=mg=3×10=30N 物体受到的重力方向竖直向下，作用在重心上．选择标度如图，则各物体受到的重力如图．
答：如图
2．如图所示，请画出木块的所受的重力示意图．
【解答】解：沿重力的方向（竖直向下）画一条带箭头的线段，线段的起点（作
用点）在木块的几何中心上，在箭头附近标上符号G，如图：
3．分别在图（ a ）（b ） （c ）中画出小方块或小球所受的力的示意图（用铅笔在 答题卡上作图）
（a ）小方块静止在粗糙的斜面上；
（b ）用细线把小球悬挂在光滑墙壁上；
（c ）光滑半圆球固定在地面上，球心已标在图中所示直径中点，小球用细线悬 挂在墙壁上并靠在半圆球如图所示位置．
【解答】 解：（a ）小方块静止在粗糙的斜面上，受重力、支持力和静摩擦力； （b ）用细线把小球悬挂在光滑墙壁上，受重力、支持力和细线的拉力；
（c ）光滑半圆球固定在地面上，受重力、支持力和细线的拉力； 如图所示：
4．均质球静止在水平面和台阶之间，接触处均光滑，画出球的受到的弹力的示 意图．
答：如上图所示．
解答】解：对小球受力分析，受重力、地面的支持力，台阶对小球无支持力，若有支持力，无法保持平衡；
所以小球只受到一个弹力，如图所示；
答：如图．
5．请在图中画出杆或球所受的弹力．
（a）杆靠在墙上；
（b）杆搭放在半球形的槽中；
（c）球用细线悬挂在竖直墙上；
（d）点1、2、3分别是球的重心位置，点2是球心，1、2、3 点在同一竖直线
第三个图：小球受到绳子的拉力与侧壁的弹力；
第四个图：小球受到两支持力过球心，作出弹力示意图如下图．
答：受力图如上所示．
6．分析物体在水平面上物体A 的受力，画出受力分析图．
【解答】解：对A 受力分析可知，A 受重力、支持力、压力和推力作用，同时还受向左的摩擦力；受力分析如图所示；
A受重力、支持力、绳子拉力作用，由于具有向右的运动趋势，故受地面的摩擦力；受力分析如图所示；故答案如图所示：
7．如图所示，小球A和木棒AB都处于静止状态，分别对球A 和木棒AB进行受解答】解：对A 受力分析可知，A受重力、支持力和绳子的拉力作用；
AB 受重力、地面的支持力、球面的支持力以及地面的摩擦力作用； 故答案如图所示．
【解答】 解：空中飞行的足球只受竖直向下的重力，方向竖直向下，如图所示； 对小球受力分析可知， 小球受重力、 斜面的支持力和竖直面向左的弹力， 如图所 示； 故答案如图所示；
9．作出下列图中物体 A
的受力图
8．画出下面足球和物体 A 的受力示意图．
【解答】 解： A 、物体受重力、支持力、拉力以及摩擦力作用；
B 、AB 一起自由下落，没有相互作用，只有重力作用；
C 、杆受重力、支持力以及拉力的作用；
D 、物体受重力、拉力、斜面的弹力以及摩擦力作用；
E 、杆 A 受重力和碗底和边缘处的弹力作用． 故答案如图所示：
10．小物体沿粗糙固定斜面向上滑动，画出斜面受到摩擦力的示意图．
【解答】 解：由于物体沿斜面向上运动，故受到滑动摩擦力，摩擦力方向与运动 方向相反，故摩擦力沿斜面向下；
故答案如图所示；
11．画出图 （1）～（ 4）中静止物体 A 所受力的示意图 注意：图中球形物体的接触面光滑，第（ 4）题斜面粗糙．
图 2 中，球受重力、地面的支持力、左侧接触点的支持力和上面球的压力，如图 所示； 图 3 中，物体受重力和支持力，如图所示；
图 4 中，物体受重力、垂直于斜面的支持力，如图所示；
12．按下列要求画出下列各图中物体所受力的示意图．
1）图 1 中光滑小球所受力的示意图
1 中，球受重力、绳子的拉力和斜面的支持力，如图所示：
答：如图所示
2）图2 中静止于粗糙斜面上的物体所受力的示意图．
解答】 解：（1）小球重力 G ，半球的支持力 N 与绳子的拉力 T ，如图 1 所示．
2）物体受重力 G 、斜面的支持力 N 和摩擦力 f ，如图 2 所示．
13．受力分析：在如图所示的方框中画出 A 物体的受力示意图．
有摩擦力， A 与地面之间也有摩擦力．
对 A 进行受力分析可知， A 物体受到重力 mg 、地面的支持力 F 地和 B 对 A 的压力 F BA 、地面对 A 的摩擦力 f 地、B 对A 的摩擦力 f BA 、拉力 F 的作用．物体 A 的受力 示意图如图．
解答】解：由于所有的接触面都不光滑，则
A 向左运动的过程中， A 与
B 之间
答：如图
14．作出以下各图中A 物体的受力示意图．
【解答】解：左图中A 杆受到重力、地面的支持力、半球的支持力，若要平衡，则必定
受到地面的摩擦力，如图；
中间图中B随A做匀速直线运动，受到的合外力等于0，所以B不受A对B的
摩擦力，根据牛顿第三定律可知，B对A也没有摩擦力；则A受到重力、地面的支持
力、B对A 的压力、绳子的拉力，A做匀速直线运动，则水平方向一定受到地面对A
的向左的摩擦力，如图．
右图中A 受到重力和绳子的拉力．由于绳子的拉力方向指向右上方，沿水平方
向的分力不为0，所以A 必定受到地面的摩擦力；有摩擦力就一定要有支持力．所以A
受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力和绳子的拉力4个力的作用．如
图：
答：如图
15．（1）如图1 所示，一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上，小球处于静止状态，试作出小球所受到的力的示意图（2）用斜向上的力F 拉物体如图2，使其沿着水平面向前匀速运动，试作出物体所受到的力的示意图．
3）教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图 3 所示，试作出它所受到的力的示意图．
【解答】解：第一个图：小球受到重力、绳子的拉力、墙壁的支持力，作出示意图如下图．
第二个图：物块在斜向上的拉力F 作用下，沿水平方向做匀速直线运动，则必定受到与运动方向相反的摩擦力，所以物块受到重力、地面的支持力、摩擦力以及拉力F 的作用；如图．
第三个图：磁性电路元件处于平衡状态，则竖直方向必定受到向上的摩擦力与重力平衡．所以物体受到重力、磁场力、磁性黑板的支持力和摩擦力，如图．
16．如图所示，物体A 靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B 保持静止状态，请分析B 受到几个力的作用？并且画出物体的受力情况．
【解答】解：以A为研究对象，受力分析，有竖直向下的重力、B对A 的支持力和摩擦力，这样才能使平衡．
根据牛顿第三定律，A 对B 也有压力和摩擦力，B还受到重力和推力F，所以受四个力作用，如图所示，
答：B受到4 个力的作用，如图所示．
17．如图所示，O点受到两个力作用．其中沿OC方向的力F1=3.0N，沿OD方向的力F2=4.0N．试用有作图法画出F1和F2的合力F，并把F的大小写出来（要求按给定的标度，F 的大小要求有两位有效数字．）
【解答】解：选取1cm 为1N，依据力的图示法，
18．本题为作题图，必须要用尺，铅笔作图，否则不给分．画出下图中静止物体
A所受的力的示意图（球面是光滑的，其他粗糙）
解答】解：第1个图：物体A受到重力、斜面的支持力和静摩擦力．第2个图：物体A受到重力、地面的支持力和向左的静摩擦力、绳的拉力．第3个图：物体
A受到重力、半球的支持力和绳的拉力．第4 个图：物体A受到重力、挡板的支
持力和斜面的支持力．分别作出力图如图所示．
答案：见解析．
19．如图，一根直杆处于静止状态．直杆与墙角接触处为A，与地面接触处为B．分别画出直杆在A、B 两处受到的弹力．
解答】解：杆与两接触面的弹力，均垂直接触面，作出示意图如下图．
20．如图所示，图甲为光滑木棒斜靠在半圆弧槽内保持静止，图乙为A 物体静止在粗糙斜面上，丙图为用细绳系住的氢气球靠在光滑的墙上．试分析木棒、 A 物
体及气球的受力情况，并画出受力示意图．
【解答】 解：甲图：棒受到重力、垂直于棒的支持力与沿着圆心方向的弹力． 乙图： A 静止在粗糙的斜面上，受到重力、支持力和摩擦力； 丙图：小球受到重力、绳子的拉力、侧壁的弹力以及浮力． 作出受力示意图如下图．
21．如图，光滑的墙壁上吊着一只足球，请正确画出球的受力示意图．
解答】 解：小球受到了重力、拉力和支持力，重力方向竖直向下、拉力方向沿 绳子向上、支持力方向垂直于墙面向右，如图所示： 故答案如图所示．
答：受力图如上所示．
22．以下三图中的物体全部处于静止状态，（1）图和（2）图画出C点的受力图，
3 ）图画出均匀棒的受力图．球面光
【解答】解：图（1）中C绳子向下的拉力、AC绳子的拉力，BC杆的支持力；图（2）中C点受向下的拉力，AC杆的拉力，BC杆的支持力；图（3）中杆受重力、半圆柱体的支持力、地面的支持力和静摩擦力；
答：如图所示．
23．在《探究合力的求法》的实验中，两个弹簧秤的拉力F1和F2 已于图中作出了它们的图示，O 是橡皮条的一个端点，图中每格的长度代表1N．（1）用作图法作出合力F 的图示；
（2）合力F 的大小是5 N．
解答】 解：（1）根据平行四边形画出合力如图：
（2）由图看以数出合力的长度是 5 个小格，所以合力大小为： F 合=5× 1=5N ． 故答案为：（1）如图所示；（2）5．
作图题：按所标条件分别对甲、乙图中力 F 进行分解，并用作图法求出甲图
小．
【解答】 解：甲图中已知合力与两个分力的方向， 过合力的起点与终点做平行四 边形，即可得出两个分力，如图：
24．
中
然后选择20N 做为标度，结合测量的结果可得：F1=52N，F2=37N 乙图中已知合力和
其中一个分力的大小与方向，先连接两个端点做三角形，然后做平行四边形，即可求出．如图答：如图（甲图中，两个分力的测量值有一定的误差都可以）
25．画出图中物体A 受力的示意图．
【解答】解：第一图，物体A 受到重力mg、斜面的支持力F，与竖直面的支持力N ；第二图，物体A 受到重力mg，杆的竖直向上弹力；
第三图，物体A 受到重力mg，及沿着绳子向上拉力T，没有斜面的支持力，否则绳子不可能竖直，
如下图所示．答：如上图所示．
．计算题（共 5 小题）
26．如图所示，总长度为 L 的匀质软链绕在一小滑轮上，开始时两边一样长，稍 有扰动后铁链将向一侧滑下． 忽略滑轮的大小， 当铁链刚离开滑轮时， 它的重心 比原来下降了多少？
解答】 解：开始时铁链的重心在中点位置，故离滑轮高度为
答：重心比原来下降了 ； 27．重量 G=100N 的物体静止置于水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为 0.5， 现给物体施加一个与水平方向成 θ=37的°拉力 F ．
（1）F=10N 时，地面的摩擦力是多大；
（2）F=50N 时，地面的摩擦力是多大．
（sin37 =°0.6，cos37°=0.8）
根据力的矢量法则，则拉力的水平分力为
F 1=Fcos37=°10×0.8N=8N 物体所受支持力为
N 1=mg ﹣F 1sin37 =°100﹣10×0.6=94N 此时物体与地面间的最大静摩擦力为
f 1m =μN 1=0.5×94N=47N 因为 F 1cos37 °<f 1m 所以物体没有被拉动，仍保持静止， 此时物体所受的静摩擦力为
f 1=8N ；
（2）当 F ′5=0N 时， 根据力的矢量法则，则拉力的水平分力为
F 1′=F ′cos37×°0=.580N=40N
，全部落下时，
重心的高度离滑轮为 ，故重心下降高度
=
h= ﹣
物体所受支持力为
N1′ =m﹣gF1′sin37 ° =﹣1500×0.6=70N 此时物体与地面间的最大静摩擦力为
f1m′=μN1′=0.5×70N=35N 因为F1′ cos3>7 °f1m′ 所以物体被拉动，此时物体所受的滑动摩擦力为f1′ =35；N 答：（1）F=10N时，地面的摩擦力是8N；（2）
F=50N时，地面的摩擦力是35N．
28．如图质量为2kg 的木块P 放在质量为4kg水平木板上，向左抽动木板时木块P 处于静止状态，此时测力计的指针指在4N 处，g=10m/s2．则（1）木块受到的摩擦力多大？方向如何？
（2）木块与木板间的动摩擦因素多大？
【解答】解：（1）根据平衡条件，则木块受到的滑动摩擦力f=4N；物体相对木块向右运动，故滑动摩擦力的方向水平向左；
（2）木块与木板间的动摩擦因数μ= = =0.2
答：（1）木块受到的摩擦力4N，方向水平向左；
（2）木块与木板间的动摩擦因素为0.2．
29．一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=4kg 的物体上，另一端施一水平拉力F．若物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，当弹簧拉长至15cm 时，物体恰好被拉动，（g=10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）（1）弹簧的劲度系数多大？（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为多少？（3）物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？
【解答】解：（1）由题意得，物体与地面间最大静摩擦力为：
f max=μ N=μ mg=0.2×54×10N=10N
物体恰好被拉动，物体所受弹力等于最大静摩擦力：
F1=kx1=f max
得：k= =200N/m
（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体相对地面滑动，受到滑动摩擦力为：
f2=μ N=μ mg=0.2×54×10N=10N
（3）弹簧弹力为：F3=kx3=200×（13﹣10）× 10﹣2N=6N<f max 物体受到静摩擦力，大小为：f3=F3=6N．
答：（1）弹簧的劲度系数200N/m ；
（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为10N；（3）物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受到的摩擦力大小为6N．
30．一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg 的物体上，另一端施一水平拉力F．（g=10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当将弹簧拉长至12cm 时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？
（2）当将弹簧拉长至11cm 时，物体受到的摩擦力大小为多少？
（3）当将弹簧拉长至13cm 时，物体所受的摩擦力大小为多少？
【解答】解：（1）由题意得，物体与地面间最大静摩擦力
f max=μN=μmg=0×.22×10N=4N
物体恰好做匀速直线运动，物体所受弹力等于滑动摩擦力，即等于最大静摩擦力：F1=kx1=f max
得k= = = N/m=200N/m
（2）若将弹簧拉长至11cm 时物体静止，则f1=k△x1=200×1=2N 若将弹簧拉长至11cm 时，物体在滑动过程中，物体相对地面滑动，受到滑动摩擦力为
f2=μ N=μ mg=0×.22×10N=4N
（3）若将弹簧拉长至13cm>12cm 时，物体所受的拉力大于最大静摩擦力，相对于地面不能静止，物体相对地面滑动过程中受到的摩擦力等于4N 答：（1）弹簧的劲度系数100N/m ；
（2）若将弹簧拉长至11cm 时物体静止，则受到的摩擦力是2N，若物体在滑动中则物体所受的摩擦力大小为4N．
（3）弹簧拉长至13cm 时，物体所受的摩擦力大小为4N；
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