高一物理力学分析习题及答案

图2-1-7 B

A A

B F F 甲 乙

图2-2-2

高一物理力学

受力分析

1如图2-1-7所示，甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板，丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板．若都在A 处剪断细绳，在剪

断瞬间，关于球的受力情况，下

面说法中正确的是（ ）

A ．甲球只受重力作用

B ．乙球只受重力作用

C ．丙球受重力和绳的拉力作用

D ．丁球只受重力作用

分析：当在A 处剪断时两球看作一个整体，整体加速度为g ，此时弹簧中的力不变，对A B 球都会有力的作用故A B 错，绳在松弛状态不能提供力，假设绳中有拉力，则丁的加速度会大于g 而丙的加速度会小于g ，则两球会相互靠近，绳则松弛，假设不成立，故绳中无拉力

2．如图2-2-8所示，物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上，水平力F b =5N 、F c =10N 分别作用于物体b 、c 上，a 、b 和c 仍保持静止．以F 1、F 2、F 3分别表示a 与b 、

b 与

c 、c A ．F 1=5N ，F 2=0，F 3=5N B ．F 1=5N ，F 2=5N ，F 3=0 C ．F 1=0，F 2=5N ，F 3=5N

D ．F 1=0，F 2=10N ，F 3=5N 分析：（分析方法从简单到复杂）因为a 、b 、c 均保持静止，故加速度，合外力都为0。先分析a 只受b 对a 的支持力，以及重力故F1=0，再分析b ，b 受到重力、a 对b 的压力、c 对b 的支持力、Fb 、以及c 对b 的摩擦力，c 对b 的摩擦力为水平方向，故需水平方向的力来平衡，故F2=Fb=5，方向向右。同理在对c 分析

3如图2-2-1所示，A 、B 两物体叠放在水平面上，水平力F 作用在A 上，使两者一起向右作匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）

A ．A 、

B 间无摩擦力 B ．A 对B 的静摩擦力大小为F ，方向向右

C ．B 对地面的动摩擦力的大小为F ，方向向右

D ．B 受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力

分析：两者一起向右作匀速直线运动，则加速度都为0，处于平衡状态。对A 分析，A 受到重力、B 对A 的支持力、F 、及B 对A 的静摩擦力且等于F ，方向向左，A 对B 则向右。同理在对B 分析

4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 F c F b 图2-2-8

a b c A

B

F 图2-2-1

F 2 F 1 F 3 F 4 37°

106° 图2-3-13 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

分析：甲乙图都处于平衡状态，对已图A 受到重力、B 对A 的支持力，因重力在

沿斜面方向有重力的分力，故需静摩擦力来平衡，方向与重力的分力相反

5如图2-2-3所示，物体A 、B 的质量m A =m B =6kg ，A 和B 、B 和水平面间的动摩擦

因数都等于0.3，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?

解：先对滑轮分析：绳的拉力处处相等且等于F/2

再对A 分析：先看AB 是否相对滑动因F/2<18故没有相

对滑动 所以B 对A 的摩擦力为15N,方向向左

同理得B,水平桌面对B 的摩擦力为30N ，方向向右

6．如图2-2-16所示，重物A 质量为m A =5kg ，重物B 质量为m B =2kg ，A 与桌面间

的最大静摩擦力为F m =10N ．为使系统处于静止状态，试求拉力F

大小范围．（g 取10m/s 2）

解：桌面所能提供的最大静摩擦力Ff=10,方向可左可右

当方向向右时有最小值F=mbg-10=10N

当方向向左时有最大值F=mbg+10=30N 力的分解与合成（一般采用正交分解、或力的合成）

1在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4的大小依次为19N 、40N 、30N 和15N ，

方向如图2-3-13所示，求它们的合力． 解：采用正交分解即可求解

正交分解要点：让更多的力在坐标轴上 2如图2-3-16所示，质量为m 的物体用细绳OC 悬挂在支架上的O 点，

轻杆OB 可绕B 点转动，当物体静止时细绳OA 与轻杆OB 间的夹角为θ．求此时细绳OA 中张力F 1的大小和轻杆OB 受力F 2的大小．

解：解题关键受力分析 答案：F1=mg/sin θ F2=mg/tan θ

3如图2-3-17所示，水平横梁一端A 插在墙壁内，另一端装有小的轻质滑轮B ，

一轻绳一端C 固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m =10kg 的重物，

∠CBA =30°，则滑轮受到绳子作用力为（ ）

A ．50N

B ．503N

C ．100N

D ．1003N

分析：受力分析，绳中各处的力相等且等于mg ，的合成得滑轮受到绳子的力为mg=100N F A B 图2-2-3 图2-2-16

O C

m A

B 图2-3-16 A

C B m

图2-3-17

图2-4-5 4如图2-3-19所示，物体静止于光滑水平面上，力F 作用于物体O 点，现要使

物体沿着OO '方向做加速运动（F 和OO '都在水平面内）．那么，必须同时再加

一个力F '，这个力的最小值是（ ）

A ．F cos θ

B ．F sin θ

C ．F tan θ

D ．F cot θ

分析：由力的合成，当和力沿oo ’方向时则物体沿着OO '

方向做加速运动，当f ’与OO '垂直时最小，值为F*sin θ

5．用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，逐渐增大两绳之间的夹角，则两

绳对重物的拉力的合力变化情况是（ ）

A ．保持不变

B ．逐渐增大

C ．逐渐减小

D ．以上说法都有可能

分析：两绳拉力不变，当夹角变大时，合力必变小

6．如图2-3-21所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光

滑斜面上，求（a ）、（b ）两种情况下小球对斜面的压力之比．

解：受力分析两种情况球均受重力、斜面的支持力、以及板的支持力，由力的合

成第一种情况FN=mgtan θ第二种情况FN=mgsin θ

7．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． 解：先受力分析，再正交分解

答案：FN= Fsin α-G

Ff=u(Fsin α-G)

8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

解：Foa=mg/cos θ

Fob=mgtan θ

9如图2-4-19所示，用绳AC 和BC 吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°

和60°，AC 绳能承受的最大拉力为150N ，而而BC 绳能承受的最大的拉力为100N ，求物体最大重力

解：绳AC 的拉力F1=mgcos30o

绳BC 的拉力F2=mgsin30o F1/F2=3>150/100 图2-3-19

（a ） （b ） 图2-3-21

θ θ α F G 图2-3-24 30° 6

图2-4-19