高中物理3.4 分析物体的受力情况第一课时课后练习题

【精挑】3.4分析物体的受力状况-1优选练习

一．填空题

1．如图所示，用长为的绳将重球挂在光滑的墙上，设绳的拉力为，球对墙的压力为，那么当绳长缩短时，__________．_________（填“增大”“减小”或“不变”）。

2．质量为10kg的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动．木箱从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动，由此可知：木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax＝________N；木箱所受的滑动摩擦力F＝________N，木箱与地板间的动摩擦因数μ＝________，如果用20 N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力F＝________N．（g=10m/s2）

3．一个竖直向上的力，把它分解为两个力，一个分为水平向右．大小等于，要求以代表，利用平行四边形作图法作出另一个分力的图示（保留作图痕迹），根据作图其大小_________（结果保留位有效数字）

4．如图所示，两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上，不计摩擦，则绳对A的拉力为________，地面对A的支持力为________。（已知）

5．两个共点力F1和F2的合力大小随着它们的夹角θ变化的关系如图所示（F1．F2的大小不变，且F1>F2）。则F1的大小为________N，F2的大小为________N。

6．如图所示，物体A靠在光滑的竖直墙面上，在力F的作用下，A．B保持静止：

(1)若F是竖直向上的，则A受___________个力；

(2)若F是斜向上的，则A受___________个力。

7．一木箱在水平推力作用下，沿水平面向右做直线运动。木箱的质量m=20kg，与地面间的动摩擦因数。重力加速度g取。木箱受到的滑动摩擦力大小为________N，方向_________（选填“向左”或“向右”）。

8．如图所示，长为的轻质细杆OA，O端为转轴，固定于竖直墙壁上，A端绕接（固定）两条细绳，一绳拴重为G的重物，另一绳跨过墙上的光滑小滑轮用力F拉，两绳与杆的夹角分别为．，则力F的大小为___________，现让杆缓慢逆时针方向转动的过程中，杆的弹力大小变化情况是__________（选填“一直变大”“一直变小”“一直不变”“先变大后变小”或“先变小后变大”）．

9．如图所示，木板B放在水平地面上，质量为2.0kg的物块A放在它的水平上表面上；弹簧秤一端固定在墙壁上，另一端与物块A相连，重力加速度g取，当用力匀速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧秤的示数为4.0N，弹簧伸长量为4.0cm，若加速抽出木板B，弹簧的伸长量______（填“增大”“减小”或“不变”），物块A与木板B间的动摩擦因数为______，弹簧的劲度系数为______N/m。

10．如图所示，用力F将质量为1kg的物体压在竖直墙上，F=50N。方向垂直于墙，若物体匀速下滑，物体与竖直墙间的动摩擦因数是_________，若物体静止不动，它受到的静摩擦力是_______N，方向_______（取g=10N/kg）

11．如图所示，水平地面上一质量m=4kg的物体，在水平向右的拉力F1=10N的作用下做匀速运动，此时物体所受合外力F=________N：若仅将拉力增大为F2=30N，则物体所受摩擦力的大小f=________N，物体运动的加速度大小a=________。

12．如图所示，电灯的重力G=10N，AO绳与天花板间的夹角为30°，BO绳水平，则AO绳所受的拉力F1=_________ N，BO绳所受的拉力F2=________N。

13．如图，两根电线杆之间架起的电线由于自身重力的作用，中间总是稍有下垂。已知两杆之间电线的总质量为m，端点处的切线与水平方向的夹角为θ，则最低点C处的张力FTC=________。冬天，由于热胀冷缩的原因，θ会变小，试解释工作员人员架设电线不能绷紧的原因：________。

14．如图所示，绝缘光滑轨道AB部分是倾角为的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为E．方向水平向右的匀强电场中。现有一个质量为m的小球，带正电荷量，若小球在O点由静止释放，则它将做______运动。

15．如图所示，用水平力F将一本重为2N的书本压在竖直墙面上，书本处于静止状态，则书本所受的摩擦力大小为______________N，方向___________。

16．两个大小为5N的力F1和F2，当它们的夹角为0°时，合力的大小为______N；当它们的夹角为60°时，合力的大小为______N；当它们的夹角为90°时，合力的大小为______N；当它们的夹角为120°时，合力的大小为______N；当它们的夹角为180°时，合力的大小为______N。

17．重为G=30N的物体放在水平地面上，物体受到大小为F=5N的竖直向上的拉力作用，则物体受到的外力的合力大小为______N．水平地面对物体的支持力大小为______N。

18．如图所示，物重，处于静止状态，力，与竖直方向夹角，则物体所受墙壁的弹力大小为______________，受摩擦力的大小为______________，方向为___________．

参考答案与试题解析

1．【答案】增大    增大   

【解析】【来源】吉林省长春市第二十九中学2019-2020学年高一（上)期中物理试题（文)

【分析】

【详解】

[1][2]以小球为研究对象，分析受力如图，设绳子与竖直墙面的夹角为θ，由平衡条件得

把绳子变短时，θ角增大，则cosθ减小，tanθ增大，则得到拉力FT增大，支持力FN也增大，根据牛顿第三定律，球对绳的拉力增大，球对墙的压力也增大

2．【答案】35N30N0.320N

【解析】【来源】河南省滦南县第一中学2017-2018学年高一12月月考物理试题

【详解】

至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N。用30N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则由平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力f=30N，木箱对地面的压力大小等于重力，即FN=G=100N，所以动摩擦因数为：，如果用20N的水平推力推静置的木箱，木箱不动，则木箱受到的摩擦力大小为20N。

3．【答案】200

【解析】【来源】北京市清华附中2017-2018学年高一(上)期中物理试题

【详解】

[1].根据平行四边形定则作出的两个分力如图所示，

由勾股定理得：

4．【答案】mg        

【解析】【来源】第二章力和力的平衡A卷

【详解】

[1][2]对B进行受力分析，受绳子向上的拉力T和重力mg，根据二力平衡：

T=mg

即绳子上的拉力大小等于mg，那么绳子对A的拉力也等于mg，以物体A为研究对象，受绳子向上的拉力mg，向上的支持力F和向下的重力Mg，根据共点力的平衡：

mg+F=Mg

得：

F=Mg-mg

即物块A受的支持力大小为Mg-mg

5．【答案】4    3   

【解析】【来源】上海市长宁区复旦中学2020-2021学年高一（上）期中物理试题

[1][2]由图可知，当两个分力夹角为0°时，合力为7N，即

F1+F2=7N

当两个分力夹角为180°时，合力为1N，即

F1-F2=1N

解得

F1=4N

F2=3N

6．【答案】2    4   

【解析】

(1)[1]如下图

A受力平衡，A受到竖直向下的重力和B对A竖直向上的支持力，故A受2个力。

(2)[2]如下图

对A受力分析，A受到竖直向下的重力．墙对A的支持力．B对A竖直向上的支持力以及B对A的摩擦力，故A受4个力。

7．【答案】40，    向左   

【解析】【来源】吉林省长春外国语学校2018-2019学年高一上学期期末考试（文科)物理试题

【分析】

根据受力分析由摩擦定律求解滑动摩擦力的大小；

【详解】

由题可知木箱在竖直方向受到支持力和重力，即

根据牛顿第三定律可知木箱对地面的压力大小等于支持力大小，即

根据滑动摩擦力可以得到：，方向向左。

【点睛】

滑动摩擦力公式中注意是正压力，不一定是物体的重力。

8．【答案】    一直不变   

【解析】【来源】高中物理学业水平合格性考试复习测试卷二（力和力的平衡)

【分析】

以A点为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件，由数学正弦定理求解力F的大小。当杆缓慢逆时针转动时，整个装置处于动态平衡状态，以A点为研究对象，分析受力情况，作出力图。根据平衡条件，运用三角形相似法，得出杆的弹力大小与边长AO， BO及物体重力的关系，再分析其变化情况。

【详解】

以A点为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件得知，N与F的合力F合与G大小相等，方向相反，如图

根据数学上正弦定理得

又因为

则

当杆缓慢逆时针转动时，整个装置处于动态平衡状态，则根据三角形相似定理得

式中AO，BO，F合不变，则N一直不变。

9．【答案】不变    0.2    100   

【解析】【来源】天一大联考2020-2021学年高一（上）期中物理试题

[1] 当用力匀速抽出木板B时，A物体保持静止，可知A受B的摩擦力为

因A对B物体的压力不变，故AB间的摩擦力不会发生变化，当加速拉动时，摩擦力也为4.0N，弹簧的伸长量不变。

[2] A受B的摩擦力为

可得

[3] 弹簧的弹力为

可得

10．【答案】0.2    10    向上   

【解析】【来源】陕西省渭南市2019-2020学年高一上学期期末质量检测物理试题

【分析】

【详解】

[1][2][3] 物体匀速下滑时，物体受到重力mg．压力F．墙壁的支持力N和滑动摩擦力f，由平衡条件得

f=mg=10N，N=F=50N

所以

物体处于静止状态，受静摩擦力，根据平衡条件：

f=G=10N，方向竖直向上

11．【答案】0    10    5   

【解析】【来源】2019年福建省普通高中学业水平合格性考试物理试题

【详解】

[1]水平地面上一质量m=4kg的物体，在水平向右的拉力F1=10N的作用下做匀速运动，此时物体受力平衡，则所受合外力为零

[2]根据平衡条件可得：

f=F1=10N

若仅将拉力增大为F2=30N，则物体所受压力和动摩擦因数不变，根据f=μN可知摩擦力的大小不变，仍为10N

[3]根据牛顿第二定律可得

F2-f=ma

代入数据解得：

12．【答案】    (1). 20N；    (2).

【解析】

【详解】将电灯所受的重力G沿两个绳子方向进行分解，如图所示：

由几何知识得：，.

13．【答案】mgcotθ    见解析   

【解析】

[1]对AC受力分析可知：竖直方向

水平方向

解得

[2]冬天，θ越小，电线上承受的最大张力FTA将更大，端点处的电线容易被拉断。所以电线不能绷的过紧。

14．【答案】保持静止

【解析】【来源】吉林省松原市乾安县第七中学2020-2021学年高二（上）第二次质量检测物理试题

对放在斜面上的小球受力分析，有重力G，垂直于斜面向上的支持力FN和水平向右的电场力F。将重力和电场力分解到斜面方向和垂直于斜面方向的两个分力。则重力沿斜面向下的分力为

电场力沿着斜面向上的分力为

又电场力为

，

则

即

小球将静止在斜面上。

15．【答案】2    竖直向上   

【解析】【来源】2020年湖南省普通高中学业水平考试合格性考试物理题试题

[1][2]物体受推力，重力．弹力和静摩擦力处于平衡，由平衡条件可知，摩擦力与重力大小相等，方向相反。所以

方向竖直向上

16．【答案】10            5    0   

【解析】

[1] 两个大小为5N的力F1和F2，当它们的夹角为0°时，合力的大小为

[2] 当它们的夹角为60°时，合力的大小为

[3] 当它们的夹角为90°时，合力的大小为

[4] 当它们的夹角为120°时，合力的大小为

[5] 当它们的夹角为180°时，合力的大小为

17．【答案】0；    25N   

【解析】

[1]由于物体仍然处于静止状态，所以合力为零，故填0；

[2]根据平衡条件可得

则

18．【答案】10N        竖直向下   

【解析】【来源】高中物理学业水平合格性考试复习测试卷二（力和力的平衡)

【详解】

物体是静止的，所以物体水平方向和垂直方向所受的力是平衡的，设F的水平分力为F1，垂直分力为F2，墙壁弹力为N，墙壁摩擦力为f，设水平向右为正，垂直向上为正，所以水平方向

物体所受墙壁的弹力

垂直方向

物体所受墙壁的摩擦力

因为是负数，所以方向竖直向下。