物理必修 第一册3.4 分析物体的受力情况当堂达标检测题

【精挑】3.4分析物体的受力状况-1课堂练习

一．填空题

1．
一个物体放在倾角为300的光滑斜面上，斜面固定在水平面上，物体在一个水平力F的作用下处于静止状态，若改变F的方向而不改变F的大小，使物体仍然静止，则前后两种情况下，斜面对物体支持力的大小之比为_____________。

2．如图，在直角三角形支架B端悬挂一质量为10kg的物体，则作用在AB杆上的力为________N，BC杆上的力为________N。

3．如图所示，在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为345g的铁块甲，木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中。已知水的密度为1.0×103kg/m3，铁的密度为7.9×103kg/m3，则铁块乙的质量为_____________ g。

4．若两个等大的共点力F1．F2之间夹角为60°时，合力大小为N；若两力夹角为90°时，合力的大小为______N；若两力方向相同时，合力的大小为______N。（结果保留根号）

5．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。

6．如图，两个质量相同的小球A．B用轻杆连接后靠在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将B球向墙面推动一小段距离，两球再次达到平衡。将移动前后平衡状态下物体的受力情况相比较，地面对B球支持力___________，地面给B球的摩擦力___________〔均选填“变大”“不变”“变小)。

7．有三个共点力，大小分别为2 N．7 N．8 N，这三个力合力的最大值为_______N，最小值为_______N.

8．在“验证力的平行四边形定则”实验时，根据测量结果在白纸上画出如下图所示的图，其中O为橡皮条与细绳套的结点。图中的___是F1和F2的合力的理论值。

9．三根不可伸长的细绳OA．OB．OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端．B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳为______。

10．如图所示，一个重为40 N的木块静止在水平桌面上，木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若同时在水平方向施加两个方向相反的力F1和F2的作用，F1=10 N，F2=6 N，木块所受摩擦力的大小为_____N；若仅撤去力F2，木块所受摩擦力的大小为_____N。

11．如图所示，将细线一端系在右手中指上，另一端系上一个重为G的钩码，用一支很轻的铅笔的尾部顶在细线上的某一点，使细线的上端保持水平，笔的尖端置于右手掌心，铅笔与水平细线的夹角为。则手心受到的压力为________，中指受到的拉力为________。

12．
两个力的合力最大值是10N，最小值是2N，这两个力的大小是______和______。

13．在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球所受重力为，悬绳与墙壁的夹角为，网兜的质量不计，则悬绳对球的拉力大小为______；若加长网兜上的悬绳，球仍然保持静止，则球对墙壁的压力______（选填“增大”．“减小”或“不变”）。

14．如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，轻杆OA．OB与墙，AO与BO之间都通过可自由转动的铰链连接。斜梁OB与竖直方向的夹角为θ，设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为FOA和FOB，重力加速度为g，则FOA=______，FOB=______。

15．小明用20N的水平推力推着重为50N的长方体木箱，在水平地面上做匀速直线运动，则地面木箱的摩擦力大小为_______N，若小明将推力增大到30N时，木箱受到的摩擦力大小_______（选填“变大”．“不变”或“变小”）。

16．
三个共点力，F1=5N，F2＝10N，F3＝15N，θ=60°，则它们的x轴分量的合力为______，y轴分量的合力为______，合力大小______，方向与x轴正方向的夹角为______。

17．如图，将一个质量为m的球放在两块光滑斜面板AB和AC之间，两板与水平面夹角都是60o，则球对AB板的压力大小为__________；现在AB板固定，使AC板与水平面的夹角逐渐减小，则球对AC板的压力大小将________________。

18．一个竖直向上的力，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）

参考答案与试题解析

1．【答案】2:1

【解析】

【详解】

对滑块受力分析，受重力．支持力和推力，三力平衡，其中支持力与F的合力与重力等大．反向．共线，当F的方向发生变化时，支持力也发生变化如图：

由于推力F和支持力的合力与重力大小相等，方向相反，由图可知，推力F与支持力的方向之间的夹角是60°，当只改变F的方向不改变F的大小，仍使木块静止时，其方向如图，此时与水平方向之间的夹角也是60°；解得第一种情况斜面对物体支持力的大小，解得第二种情况斜面对物体支持力的大小，前后两种情况下，斜面对物体支持力的大小之比为。

【点睛】

关键是明确三个共点力平衡时，任意两个力的合力与其余一个力等值．反向．共线，然后分析推力F的方向即可。

2．【答案】200       

【解析】【来源】共点力的平衡测试卷

【详解】

以B点研究对象，分析受力情况，作出力图，如图。

根据平衡条件得

解得，。

3．【答案】395

【解析】【来源】北京市2019-2020学年高一上学期开学考物理试题

【详解】

木块上面放砝码甲时：

G甲+G木=F浮甲

即

ρ铁gV甲+G木=ρ水gV木

木块下上面系砝码乙时：

G乙+G木=F浮乙

即

ρ铁gV乙+G木=ρ水g（V木+V乙）；

由以上两式可得：

砝码乙的质量为

4．【答案】    20   

【解析】

两个等大的共点力F1．F2之间夹角为60°时，根据余弦定理有

解得

[1]若两力夹角为90°时，合力的大小为

[2]若两力方向相同时，合力的大小为

5．【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

6．【答案】不变    变小   

【解析】【来源】【区级联考】上海市虹口区2019届高三上学期期末质量抽查（一模)物理试题

【分析】

先对整体受力分析，整体处于平衡状态，从而可知F1的大小变化，再隔离对A球进行受力分析，A球受重力，墙壁的弹力和杆子的弹力，三个力处于平衡状态，通过夹角的变化，判断墙壁弹力的变化，从而得出摩擦力F2的变化；

【详解】

设小球的质量均为，对整体进行受力分析，知，移动两球后，仍然平衡，则仍然等于，即地面对B球支持力F1不变；
再隔离对A进行受力分析，如图所示，墙壁对A的弹力，现将B球向墙面推动一小段距离即将A球向上移动一小段距离，则夹角减小，所以减小，而墙壁对小球A的弹力始终等于地面对B的摩擦力，所以地面给B球的摩擦力减小。

【点睛】

在该题中运用了整体法和隔离法，先对整体受力分析，确定地面对球B的支持力不变，再隔离分析，判断墙壁弹力的变化，从而得出地面对B摩擦力的变化。

7．【答案】17    0   

【解析】

当三个力同向时，合力最大，为17N；由于任意一个力在另外两个力的合力之差与合力之和之间，所以三力可以平衡，即三个力合力能够为零，则合力最小值为0．
点睛：对于三个力合力的最大值总等于三力之和，但合力最小值不一定等于两个较小力的和与最大力之差，要判断三力能否平衡，如能平衡，合力的最小值为零．

8．【答案】F

【解析】【来源】甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

【分析】

【详解】

合成的理论是平行四边形定则，故合力的理论值为F。

9．【答案】OA

【解析】以结点O为研究，在绳子均不被拉断时受力如图

根据平衡条件，结合力图可知

即OA绳受的拉力最大，而细绳OA．OB．OC能承受的最大拉力相同，则当物体质量逐渐增加时，OA绳最先被拉断。

10．【答案】4 N    8 N   

【解析】【来源】河北省唐山市英才国际学校2020-2021学年高一（上）期末考试物理试题

[1]木块与桌面间的最大静摩擦力为

所以当木块受到F1=10 N，F2=6 N的力时，木块保持静止，木块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为4 N。

[2]若撤去F2，木块将向右运动，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小为8 N。

11．【答案】       

【解析】【来源】共点力的平衡测试卷

【详解】

结点受到绳子向下的拉力和水平绳子的拉力．杆子的作用力，如图所示

，根据合成法得

解得

解得

12．【答案】6N；4N；

【解析】

【详解】

当两力同向时：，当两力反向时：，则联立可解得：；

故答案为：6N，4N

【点睛】

当两力同向向合力最大，最大值等于两力之和，两力反向时合力最小，最小值等于较大的力减去较小的力，则联立可解出两力的值。

13．【答案】    减小   

【解析】【来源】四川省内江市2019-2020学年高一（上）期末检测物理试题

【分析】

【详解】

[1]足球受重力．拉力和支持力平衡，受力如图所示；

根据平行四边形定则，绳子对球的拉力

[2]球受到得支持力

当加长网兜上的悬绳，球仍然保持静止时，绳子与竖直墙壁之间的夹角减小，球受到得支持力减小，根据牛顿第三定律可知，球对墙的压力减小。

14．【答案】       

【解析】

[1] 以O点为研究对象，受力如图所示

由受力图结合几何关系可得

[2]

15．【答案】20    不变   

【解析】【来源】福建省厦门外国语学校2019-2020学年高一（上）入学考试物理试题

【分析】

【详解】

[1]木箱在水平地面上做匀速直线运动，受推力与摩擦力平衡，则地面木箱的摩擦力大小为20N；

[2]若小明将推力增大到30N时，正压力和动摩擦因数均不变，故摩擦力不变。

16．【答案】15N； ； ； ；

【解析】

【详解】

合力在x轴上的分量，合力在y轴上的分量为，合力，合力方向跟x轴正方向的夹角为，则有，解得

答案：

17．【答案】    (1).     (2). 先减小后增大

【解析】

【分析】

球受重力．两个挡板的弹力处于平衡，根据力的合成可求解球对挡板的压力；当AB板固定，知AB板弹力的方向不变，两弹力的合力竖直向上，大小为mg，改变AC板弹力的方向，根据三角形定则，判断AB板．AC板对球弹力的变化．

【详解】对小球受力分析可知，两板的弹力相等且夹角为1200，两板弹力的合力等于mg，由平行四边形可知挡板对球的弹力为mg，根据牛顿第三定律可知球对AB板的压力大小为mg；两挡板弹力的合力等于重力，大小方向都不变，B挡板弹力的方向不变，改变C挡板的弹力方向，根据三角形定则，（如图）知B挡板的弹力逐渐减小，C挡板的弹力先减小后增大，两板垂直时，球对AC板的压力最小。

【点睛】处理力学的动态分析，抓住不变量，两弹力的合力大小和方向保持不变，B板的弹力方向保持不变，根据三角形定则，可判断出力的大小变化．

18．【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：