高考物理二轮专题复习讲析练精品学案第10讲 受力分析

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2013年高考物理一轮复习讲析练精品学案
第10讲受力分析
★基础精讲★
一、物体的受力分析
知识讲解
对物体进行正确受力分析是分析,求解力学问题的一个关键,在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位.对物体进行受力分析,通常可按以下方法和步骤进行:
1.明确研究对象
在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体.在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题很快得到解决.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(即研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.
2.按顺序找力
先场力(重力,电场力,磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).
3.只画性质力,不画效果力
画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力,压力,向心力等)画力,否则将出现重复.
4.需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形(或三角形)
在解同一个问题时,分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,千万不可重复.
把分析出的所有弹力,摩擦力都画在隔离体上,就作好了被分析物体的受力图.
在进行受力分析时,应注意:
(1)防止“漏力”和“添力”.按正确顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效措施.注意寻找施力物体,这是防止“添力”的措施之一,找不出施力物体,则这个力一定不存在.
(2)深刻理解“确定研究对象”的含意,题目要求分析A物体受力,那么A物体对其他物体的力就不是A所受的力.
(3)画受力图时,力的作用点可沿作用线移动.
活学活用
1.画出下列各图中物体A、B、C的受力示意图.如图所示(已知物体A、B、C均静止).
解析:甲、乙、丙三个图中,物体皆受竖直向下的重力G、与接触面垂直的弹力F N和相对接触面与运动趋势相反的摩擦力F的作用.
不同的是乙中的物体B受作用力F′;丙中的物体C受绳的拉力F拉.受力示意图如下图所示.
2.画出下图中A物体的受力分析示意图
甲图物体A放在车上,在刹车过程中A相对于车厢静止.
乙图物体A在水平转台上,随转台一起匀速转动.
答案:
3.如图所示,不光滑的水平地面上放一物体B,B的上表面水平,其上放一物体A,B 物体在拉力F拉的作用下与A物体一起匀速运动,试分析物体A、B的受力情况.
解析:由于物体A、B的运动状态相同,故可将物体A、B作为一个整体进行研究.在水平方向上,地面对物体B施加一个与运动方向相反的摩擦力,在竖直方向上,地面对B施加一个向上的弹力.
将A、B两物体隔离,B物体受A物体的压力.对A物体而言,水平方向不受力的作用,竖直方向受重力和弹力作用.A、B两物体受力情况如图所示.
★考点精析★
物体的受力分析
1.受力分析:把研究对象在特定的物理环境中受到的所有力找出来,并画出受力图,这就是受力分析.
2.物体受力分析的步骤
(1)选取研究对象—即确定受力物体(可以是某一个物体或节点,也可以是保持相对静止的若干物体).
(2)隔离物体分析—将研究物体从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加力.
(3)画出受力图示—边分析边将力一一画在受力图上,准确标明各力的方向.
(4)分析受力的顺序—先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力(接触力中必须先弹力,后摩擦力),再其它力.
(5)检验
检查画出的每个力能否找出它的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在.特别是检查一下分析的结果,能否使研究对象处于题目所给的运动状态,否则必然发生了多力或漏力的现象.
3.受力分析注意要点
(1)防止“漏力”和“添力”,按正确顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效措施.注意
图2-4-1 图2-4-2
(m 1+m 2+M )g
F N
寻找施力物体,这是防止“添力”的措施之一,找不出施力物体,则这个力一定不存在.
(2)只画性质力,不画效果力.画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复.
(3)区分内力和外力,分析研究对象所受的力,切不可分析它对别的物体施加的力.
(4)在难以确定物体的某些受力情况时,可先根据(或确定)物体的运动状态,再运用平衡条件或牛顿运动定律判断未知力.
3.受力分析的方法
(1)整体法
在研究问题时,把相对位置不变的几个物体作为一个整体来处理的方法称为整体法.
(2)隔离法
把研究对象从周围物体中隔离出来,独立进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法.
(3)假设法
在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在.
【例1】(黑龙江哈九中2011届高三上学期期末考试)一斜面被两个小桩A 和B 固定在光滑
的水平地面上,在斜面上放一物体,如图所示,以下判断正确的是( )
A .若物体静止在斜面上,则
B 受到斜面的挤压
B .若物体匀速下滑,则B 受到斜面的挤压
C .若物体加速下滑,则A 受到斜面的挤压
D .若物体减速下滑,则A 受到斜面的挤压
【答案】D ;
【解析】物体静止在斜面上,对整体而言仅受到重力和地面的弹力作用,则水平方向没有其
它力存在,即选项A 错误;若物体匀速下滑,则整体仍然处于平衡状态,水平方向同样没有其它力存在,即选项B 错误;若物体加速下滑,则整体受到向左的力作用,这个力应该通过B 对斜面的挤压产生,选项C 错误;若物体减速下滑,其加速度沿斜面向上,即整体受到向右的力作用,故A 受到斜面的挤压.
【实战演练1】在粗糙水平面上放着一
个三角形木块abc ,在它的两个
粗糙斜面上分别放有质量为m 1
和m 2的两个物体,m 1>m 2如图2-4-1所示,若三角形木块和两物
体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块( )
A .有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B .有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C .有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因m 1、m 2、θ1、θ2的数值均未给出
D .没有摩擦力作用
【解析】 解法一(隔离法):把三角形木块隔离出来,它的两个斜面上分别受到两木块对它的压力F N1、F N2,摩擦力F 1、F 2.由两木块平衡条件知,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力竖直向上,大小等于其重力大小.因此在每一个斜面上,木块对斜面的压力和摩擦力的合力竖直向下,而没有水平分量,所以木块在水平方向无滑动趋势,因此不受地面的摩擦力作用.
解法二(整体法):由于三角形木块和斜面上的两物体都静止,可以把它们看成一个整体,如图2-4-2所示,竖直方向
受到重力(m 1+m 2+M )g
和支持力F N 作用处于平衡状态,
P M N 图2-4-3水平方向无任何滑动趋势,因此不
受地面的摩擦力作用.
【答案】D
【点拨】分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体间相互作用时,用隔离法.实际解题时,往往整体法和隔离法交替使用.整体法常用于各物体的加速度相同的情形,从上例中可以看出恰当用整体法解题可使问题大为简化.
【实战演练2】(2011浙江理综)如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”。

两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢。

若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
【答案】选C.
【详解】甲对绳的拉力与绳对甲的拉力的受力物体分别是绳子和甲,是一对相互作用力,A 错误;甲对绳的拉力与乙对绳的拉力都作用在绳子上,是一对平衡力,B 错误;比赛的胜负取决于两人所受地面摩擦力的大小,若甲的质量比乙大,则地面对甲的最大静摩擦力更大,所以甲能赢得比赛,C 正确、D 错误.
解答本题时应注意理解:(1)作用力与反作用力等大、反向、异体.(2)平衡力等大、反向、同体.
拓展
如图2-4-3所示,竖直放置的轻弹簧一
端固定在地面上,另一端与斜面体P 相
连,P 与斜放在其上的固定档板MN 接
触且处于静止状态,则斜面体P 此时受
到的外力的个数有可能是( )
A .2个
B .3个
C .4个
D .5个 【解析】以斜面体P 为研究对象,很显然斜面体P 受到重力mg 和弹簧弹力F 1作用,二力共线.
若F 1=mg ,P 受力如图2-4-4(a )所示.
mg
F 1 mg F 1 F 2F 3 图2-4-4 (a ) (b )
若F1>mg,挡板MN必对P施加垂直斜面的力F2,
F2有水平向左的分量,要P处于平衡状态,MN必对P施加平行接触面斜向下的摩擦力F2,P 受力如图2-4-4(b)所示.故选项A、C正确.
【答案】AC
【例2】图甲所示,用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡.表示平衡状态的图可
能是图乙中的哪一个()
解析:以a,b两小球及它们间的连线为研究对象,因施加的恒力合力为零,重力竖直向下,故平衡时连接a与悬点的细线必竖直,且其拉力等于两球重力之和,所以A正确.再用隔离法分析:以b为研究对象,小球b受三个力G b、F、T,如图所示,知F和T的合力F1=G b且竖直向上
.
以a为研究对象,小球a受如图所示的G a、F、T和与悬点相连的悬线拉力F3(方向未知)四个力的作用,根据牛顿第三定律知T=T1,根据力的合成知F和T的合力F2=F1且方向竖直向下,所以F2和G a的合力竖直向下,因此根据平衡条件知平衡时连接a与悬点的细绳拉力F3必定竖直向上.同样得正确选项为A.由此可见隔离法不如整体法简便.
答案:A
【实战演练】(2011徐州模拟)如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态.如果保持绳
子A 端位置不变,将B 端分别移动到不同的位置时,下列判断正确的是
( )
A.B 端移到B1位置时,绳子张力不变
B.B 端移到B2位置时,绳子张力变小
C.B 端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大
D.B 端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小
【答案】选A 、D.
【详解】以悬挂点为研究对象,画出其受力图,则两侧绳子的拉力相等,设绳子长为L ,左、右两侧绳子长为L 1、L 2,两杆之间的宽度为d,两绳与竖直方向的夹角为θ, L 1sin θ+L 2sin θ=d ,所以sin θ=d/L ,可见θ只由d 、L 决定,与其他因素无关,根据G=2Fcos θ,F 的大小与绳子在B 、
B 1、B 2的位置无关,所以A 正确.将杆移动到虚线位置时,d 变小,θ变小,根据
绳子张力变小,可见D 正确.
【例3】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.物体B 的受力个数为( )
A .2
B .3
C .4
D .5
【解析】以物体B 为研究对象,B 受重力,向上的外力F ,
A 对
B 的压力N ,物体B 有相对A 上移的运动的趋势,故A
对B 的静摩擦力沿斜边向下.如图所示:
【答案】C 【规律总结】进行受力分析时必须首先确定研究对象,
再分析外界对研究对象的作用,本题还可以分析A 的 受力,同学不妨一试. 【实战演练】(2011金华模拟)量均为m 的铁环,两铁环上系着两根等长细线,共同拴住质量为M 的小球,两铁环与小球都处于静止状态.现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍保持系统平衡,则水平直杆对铁环的支持力F N 和摩擦力F f 的变化是( )
f
N
G
B
A.F N不变
B.F N增大
C.F f增大
D.F f不变
【答案】选A、C.
【详解】先以两环和小球组成的整体为研究对象,在竖直方向上,2F N=2mg+Mg,故当铁环间距离增大时,F N不变,A正确,B错误;当铁环间距离增大时,先以小球为研究对象,设两细线夹角为2θ,则2Fcosθ=Mg,当θ增大时,F增大.再以其中一个铁环为研究对象,则F f=Fsinθ= Mgtanθ,当θ增大时,F f增大,故C正确,D错误.
★课后精练★
一、选择题(本大题共10个小题,共70分,每小题至少有一个选项正确,全部选对的得7
分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.如图1所示,竖直放置的轻弹簧一端固定
在地面上,另一端与斜面体P连接,P的
斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态,
则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为 ( ) 图1
A.2个B.3个
C.4个 D.5个
解析:若斜面体P受到的弹簧弹力F等于
其重力mg,则MN对P没有力的作用,如
图(a)所示,P受到2个力,A对;若弹簧弹
力大于P的重力,则MN对P有压力FN,
只有压力F N则P不能平衡,一定存在向右
的力,只能是MN对P的摩擦力F f,因此P此时受到4个力,如图(b)所示,C对.
答案:AC
2.物块静止在固定的斜面上,分别按如图2所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 ( )
图2
解析:物体在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力,故知,竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大,D正确.
答案:D
3.如图3所示,一倾角为45°的斜面固定于
竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加
一水平力F,且F过球心,下列说法正确
的是 ( )
A.球一定受墙的弹力且水平向左图3
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
解析:对球受力分析,可以确定的力是水平力F和重力mg,根据平衡条件,斜面对球一定有弹力的作用,墙对球可能有弹力,也可能没有弹力.
答案:BC
4.(海南高考) 如图4所示,质量为M
的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的
倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,
小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿图4
斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为 ( )
A.(M+m)g B.(M+m)g-F
C.(M+m)g+F sinθ D.(M+m)g-F sinθ
解析:楔形物块静止,小物块匀速上滑,
二者都处于平衡状态,取二者整体为研究
对象,由受力分析得F N+F sinθ=(M+m)g,
所以F N=(M+m)g-F sinθ,故选项D正确.
答案:D
5.如图5所示,A、B两物体紧靠着放在粗糙
水平面上,A、B间接触面光滑.在水平推
力F 作用下两物体一起加速运动,物体A
恰好不离开地面,则物体A 的受力个数为 ( ) 图5
A .3
B .4
C .5
D .6
解析:A 恰好不离开地面,即A 与地面无作用力,故A 受重力、F 和B 对A 的作用力,共三
个力,正确选项为A.
答案:A
6. (山东高考)如图6所示,光滑半球
形容器固定在水平面上,O 为球心.一
质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用
下静止于P 点.设滑块所受支持力为F N , 图6
OP 与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是 ( )
A .F =mg tan θ
B .F =mg tan θ
C .F N =mg tan θ
D .F N =mg tan θ
解析:滑块受力如图,由平衡条件知:
F mg
=cot θ⇒F =mg cot θ=mg tan θ, F N = sin mg
. 答案:A
7.(2010·日照模拟) 如图7所示,A 、B 两球
用劲度系数为k 1的轻弹簧相连,B 球用长
为L 的细线悬于O 点,A 球固定在O 点正
下方,且O 、A 间的距离恰为L ,此时绳子
所受的拉力为F 1,现把A 、B 间的弹簧换成 图7
劲度系数为k 2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F 2,则F 1与F 2的大小关系
为 ( )
A .F 1<F 2
B .F 1>F 2
C .F 1=F 2
D .因k 1、k 2大小关系未知,故无法确定
解析:对B 球受力分析如图所示,
则由相似三角形特点知:
F 1L =mg L =F 2L
所以F 1=F 2=mg . 答案:C
8.如图8所示,A 是一质量为M 的盒子,
B 的质量为M
2
,A 、B 用细绳相连,跨过
光滑的定滑轮,A 置于倾角θ=30°的斜
面上,B 悬于斜面之外而处于静止状态. 图8
现在向A 中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中 ( ) A .绳子拉力逐渐减小 B .A 对斜面的压力逐渐增大 C .A 所受的摩擦力逐渐增大 D .A 所受的合力不变
解析:以B 为研究对象,由二力平衡条件可知,绳子的拉力F T 始终等于B 的重力的大小,
即F T =1
2
Mg ,选项A 错误.
以A 为研究对象,未加沙子前,绳子拉力F T 与A 的重力沿斜面方向的分力平衡,A 与斜面间
没有摩擦力的作用;加入沙子后,相当于A 的重力增加,A 对斜面的压力增大,为了平衡加入沙子的重力沿斜面方向的分力,A 将受到沿斜面向上的静摩擦力,且随着沙子的加入而逐渐增大,所以选项B 、C 正确.因为A 一直处于静止状态,所受的合力为零,保持不变,选项D 正确. 答案:BCD
9.如图9所示,固定在水平面上的斜面倾角 为θ,长方体木块A 的质量为M ,其PQ 面上钉着一枚小钉子,质量为m 的小球B
通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面 图9
垂直,木块与斜面间的动摩擦因数为μ,以下说法正确的是 ( ) A .若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为零 B .若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为mg sin θ C .若木块匀加速下滑,则小球对木块的压力为零 D .若木块匀加速下滑,则小球对木块的压力为μmg cos θ
解析:当木块匀速下滑时,对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mg sin θ,B 正确;
当木块匀加速下滑时,将小球和木块看做一个整体,根据牛顿第二定律可得a =g sin θ
-μg cos θ,选小球为研究对象,可求得小球对木块的压力为μmg cos θ,D 正确. 答案:BD
10. 如图10所示,一个半球形的碗放在桌面上, 碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及 碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线 的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球,
当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球 图10
与O 点的连线与水平线的夹角为α=60°,则两小球的质量比m 2
m 1
为 ( ) A.
33 B.23 C.32 D.22
解析:质量为m 1的小球受重力m 1g 、绳拉力
F 2=m 2g 和支持力F 1的作用而平衡.如图所示,
由平衡条件得,F 1=F 2,2F 2cos30°=m 1g ,得m 2m 1=3
3
.故选项A 正确. 答案:A
二、非选择题(本大题共2个小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算
步骤,有数值计算的要注明单位) 11.(15分) 在倾角α=37°的斜面上,一条 质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另 一端绕过一质量m =3 kg 、中间有一圈凹槽 的圆柱体,并用与斜面夹角β=37°的力F 拉
住,使整个装置处于静止状态,如图11所示. 图11
不计一切摩擦,求拉力F 和斜面对圆柱体的弹力F N 的大小.(g =10 m/s 2
,sin37°=0.6,
cos37°=0.8) 某同学分析过程如下:
将拉力F 沿斜面和垂直于斜面方向进行分解. 沿斜面方向:F cos β=mg sin α 垂直于斜面方向:F sin β+F N =mg cos α
问:你认为上述分析过程正确吗?若正确,按照这种分析方法求出F 及F N 的大小; 若不正确,指明错误之处并求出认为正确的结果.
解析:不正确,该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用. 沿斜面方向:F cos β+F =mg sin α
垂直于斜面方向:F sin β+F N =mg cos α 得:F =sin α1+cos β mg =0.6
1+0.8
×30 N=10 N
F N =mg cos α-F sin β=30×0.8 N-10×0.6 N=18 N.
答案:不正确 没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用 10 N 18 N
12.(15分)(2010·广州模拟)鸵鸟是当今世界上最大的鸟,有人说,如果鸵鸟能长出一副
与身材大小成比例的翅膀,就能飞起来.生物学研究的结论指出:鸟的质量与鸟的体长立方成正比.鸟扇动翅膀,获得向上的升力的大小可以表示为F =cSv 2
,式中S 是翅膀展开后的面积,v 为鸟的运动速度,c 是比例常数.我们不妨以燕子和鸵鸟为例,假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀,已知燕子的最小飞行速度是5.5 m/s ,鸵鸟的最大奔跑速度为22 m/s ,又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍,试分析鸵鸟能飞起来吗? 解析:燕子以最小速度飞行时,
m 1g =cS 1v 12.
而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时,获得的升力为:
F 2=cS 2v 22
又S 2
S 1
=252
,v 2v 1
=4 可得F 2=10000 m 1g 而鸵鸟重力m 2g =253
m 1g 故F 2<m 2g ,鸵鸟不能飞起来. 答案:鸵鸟不能飞起来
提升训练
1.如图所示,人竖直站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起匀速斜向下运动.以下分析正确的是( )
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到摩擦力的方向水平向左
C.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
D.人受到与速度方向相同的合外力
答案:A
2.如图所示,两物体A 和B 通过跨过定滑轮的细绳连接,它们都处于静止状态.对于物体A 的受力,下列说法正确的是( )
A.有可能绳子拉力的竖直分量跟重力大小相等,则水平面给它的弹力为零,所以A 受重力、绳子拉力和摩擦力三个力的作用
B.可能受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力三个力的作用
C.一定受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力和摩擦力四个力的作用
D.可能受重力和绳子拉力两个力的作用
解析:设绳的拉力为T,对物体B有T=m B g,对物体A,水平方向Tcosθ=F f;竖直方向Tsinθ+F N=m A g,所以选项C正确.
答案:C
3.如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,
P与斜放其上的固定挡板MN接触且处于静止,则斜面体P此刻所受到的外力个数
有可能为( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
解析:P可能受重力、弹簧弹力两个力;也可能受重力、弹簧弹力、挡板弹力、挡板摩擦力四个力.
答案:AC
4.如图所示,吊篮重G1=150 N,人重G2=600 N,绳的质量及绳与滑轮的摩擦
不计.当此人用F=100 N的力拉绳时,人对篮底板的压力为多大?地面对篮的支持
力为多大?
解析:设篮底板对人的支持力为F N,对人由平衡条件得F+F N=G2,F N=G2-F=600
N-100 N=500 N,根据牛顿第三定律知,人对篮底板的压力是500 N.取人和篮为整
体,设地面对篮的支持力为F N′,则F N′+2F=G1+G2,解得F N′=550 N.
答案:500 N 550 N
课时作业三受力分析
1.足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程
中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,F f为空气阻力)
( )
解析:足球在向上飞行的某一时刻,球已经离开脚,不再受到脚对球的弹力F ,空气阻力F f 与球运动 方向相反,即斜向下,另外,球还受重力G.
答案:B
2.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.物体B 的受力个数为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
解析:物体B 受推力F 、重力、A 对B 的弹力、A 对B 的静摩擦力,共4个力. 答案:C
3.如图所示,在水平力F 作用下,A 、B 保持静止,若A 与B 的接触面是水平的,且F ≠0.则关于B 的受力个数可能为( )
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
答案:BC
4.如图所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =5 N,F c =10 N 分别作用于物体b,c 上,a,b 和c 仍保持静止.以123F F F f f f 、、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 12.F 5 N F 0f f ==,,3F f =5 N
B.123F 5 N F 5 N F 0f f f ===,,
C.123F 0F 5 N F 5 N f f f ===,,
D.123F 0F 10 N F 5 N f f f ===,,
解析:为了考查a,b 之间的摩擦力情况,以物体a 作为研究对象,通过受力分析后得,a,b 之间没有摩擦力的作用,如图甲所示.
为了考查b,c 之间的摩擦力情况,以物体a,b 组成的整体作为研究对象,通过受力分析后得,b 受c 向右的静摩擦力2F f 与F b 平衡,如图乙所示.
为了考查c 与桌面之间的摩擦力情况,以物体a,b,c 组成的整体作为研究对象,通过受力分析后得,c 受向左3F f =5 N 的静摩擦力与F c -F b 平衡,如图丙所示.
答案:C
5.如图所示,小车M 在恒力作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断
( )
A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用
B.若地面粗糙,则小车可能受三个力作用
C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力作用
D.若小车做加速运动,则小车可能受三个力作用
解析:先分析重力和已知力F ,再分析弹力,由于F 的竖直分力可能等于重力,因此地面可能对物体无弹力作用,选项A 错误.F 的竖直分力可能小于重力,地面对物体有弹力作用,若地面粗糙,小车受摩擦力作用,共四个力作用,选项B 错误.若小车匀速运动,那么水平方向上所受摩擦力和F 的分力平衡,这时小车一定受重力、恒力F 、地面弹力、摩擦力四个力作用,选项C 正确.若小车做加速运动,当地面光滑时,小车受重力和力F 作用或受。

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