專題01 受力分析（原卷版）

專題01受力分析【解題技巧】1．受力分析受力分析是把指定研究對象在特定物理情景中所受外力找出來，并畫出示意圖的方法．初中階段的受力分析，主要是通過平衡狀態(tài)分析力的大小、方向；或通過物體所受力的大小、方向來判斷物體的運動狀態(tài)．2．受力分析前先掌握力的分類我們把力分為接觸力和非接觸力：（1）接觸產(chǎn)生的力，如推力、拉力、壓力、支持力、摩擦力等．（2）不接觸產(chǎn)生的力，如重力、電荷之間的作用力，磁極之間的作用力等．3．受力分析思路分解（1）明確研究對象；（2）確定物體是否處于平衡狀態(tài)；（3）正確、有序的畫出研究對象的受力示意圖．先畫出非接觸的力，一般是重力．再找接觸的力；（4）檢查所畫的力，找到每一個力是否有施力物體和受力物體；檢查分析結(jié)果與物體所處狀態(tài)是否相符．（5）列出力的關(guān)系．4．選取受力分析對象的特殊方法（1）整體法（2）隔離法【例題精析】一．平衡狀態(tài)的判斷1．如圖，兩木塊A和B被水平力F通過擋板C壓在豎直墻上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A．物體A對B沒有靜摩擦力 B．物體A對B的靜摩擦力方向豎直向下 C．物體A對B的靜摩擦力與B對A的靜摩擦力是一對平衡力 D．條件不足，無法判斷二．平衡力的辨別2．一豎直懸掛的磁性黑板上吸著一塊磁鐵，如圖所示，磁鐵靜止不動，下列四對力中，屬于平衡力的是（）A．黑板對磁鐵的吸引力與磁鐵對黑板的吸引力 B．黑板對磁鐵的吸引力與黑板對磁鐵的摩擦力 C．磁鐵對黑板的吸引力與磁鐵的重力 D．磁鐵的重力與黑板對磁鐵的摩擦力三．平衡力和相互作用力的區(qū)分3．某商場安裝的智能化的電動扶梯如圖所示。無人乘行時，扶梯運轉(zhuǎn)得很慢；有人站在扶梯上時，它會先慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn)，顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程.下列說法正確的是（）A．以扶梯為參照物，顧客是運動的 B．扶梯加速過程中，顧客對扶梯的壓力與扶梯對顧客的支持力是一對相互作用力 C．扶梯加速過程中，顧客受到的慣性保持不變 D．扶梯整個運行過程中，顧客始終受摩擦力的作用4．重力相同的a、b兩件貨物在兩臺吊車鋼索的牽引下豎直向上運動，它們運動的s﹣t圖象分別如圖甲、乙所示，則在圖象描述的運動過程中（）A．它們都做勻速直線運動 B．a(chǎn)貨物所受重力和鋼索對它的牽引力是一對作用力與反作用力 C．b貨物所受重力和鋼索對它的牽引力是一對平衡力 D．前6秒內(nèi)，a貨物運動的平均速度小于b貨物運動的平均速度四．力的示意圖與圖示5．如圖所示，一氣球與所掛物體的總質(zhì)量為5m，氣球所受浮力始終保持40N不變，氣球受到的空氣阻力與速度成正比，即f＝kv（k為常數(shù)），此時氣球以2m/s豎直向下做勻速直線運動；若減少所掛物體，使氣球與剩余物體的總質(zhì)量變?yōu)?m，經(jīng)過一段時間后，氣球恰好以2m/s豎直向上做勻速直線運動。（物體所受浮力和空氣阻力忽略不計，g＝10N/kg）（1）畫出氣球與所掛物體以2m/s豎直向下做勻速直線運動時的受力示意圖。（2）計算出m的大小。（3）若去掉所掛的所有物體，氣球的質(zhì)量為m，則氣球能達到的最大速度是多少？五．二力平衡條件的應(yīng)用6．測定患者的血沉，是醫(yī)學(xué)上用來幫助醫(yī)生對病情作出正確判斷的一種手段。把新鮮的血液，加入抗凝劑，靜置一定時間后形成抗凝血后，紅血球即從血漿中分離出來而下沉。設(shè)抗凝血是由紅血球和血漿組成的懸浮液，血漿的密度ρ0≈1.0×103kg/m3，紅血球的密度ρ≈1.3×103kg/m3．將抗凝血放進豎直放置的血沉管內(nèi)，紅血球起初在血漿中加速下沉，然后一直勻速下沉，其勻速下沉的速度稱為”血沉”。正常人血沉的值大約是v＝12mm/h．如果把紅血球近似看作半徑為R的小球，它在血漿中下沉?xí)r所受的粘滯阻力為f＝6πηRν，在室溫下η＝1.8×10﹣3Pa?s，已知V球=43π（1）紅血球在血漿中為什么先加速下沉、后一直勻速下沉？（2）計算紅血球半徑的大小。六．力與運動的關(guān)系7．如圖所示，小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細繩拴接一小球。當(dāng)小車和小球相對靜止，一起在水平面上做勻速直線運動時，下列說法正確的是（）A．細繩一定對小球有拉力的作用 B．輕彈簧一定對小球有彈力的作用 C．細繩對小球可能有拉力，可能沒有拉力 D．細繩不一定對小球有拉力的作用，輕彈簧對小球也不一定有彈力8．一輕質(zhì)彈簧，一端固定在墻上，另一端連一小物塊，小物塊放在摩擦系數(shù)為μ的水平面上，彈簧處在自然狀態(tài)，小物塊位于O處，現(xiàn)用手將小物塊向右移到a處，然后從靜止釋放小物塊，發(fā)現(xiàn)小物塊開始向左移動（）A．小物塊不可能停在O點 B．小物塊停止以后所受的摩擦力必不為0 C．小物塊無論停在O點的左邊還是右邊，停前所受的摩擦力的方向和停后所受摩擦力的方向兩者既可能相同，也可能相反 D．小物塊在通過O點后向右運動直到最遠處的過程中，速度的大小總是減小；小物塊在由右邊最遠處回到O點的過程中，速度大小總是增大9．小明得到一個玩具吹鏢（由一個細長筒和金屬鏢頭組成），想試著用它去射地上的目標。他把重為G的小鏢頭以一定速度正對著目標A點吹出，如圖。忽略鏢頭運動時所受的空氣阻力，下列關(guān)于鏢頭能否射中A點的預(yù)測中，正確的是（）A．一定能夠射中A點 B．一定射在A點左側(cè) C．一定射在A點右側(cè) D．控制速度大小，以上都有可能10．一氫氣球下系一小重物，重物只在重力和繩的拉力作用下做勻速直線運動，不計空氣阻力和風(fēng)力的影響，重物勻速運動的方向如圖中箭頭所示的虛線方向，圖中氣球和重物G在運動中所處的位置正確的是（）A． B． C． D．11．如圖的箱子質(zhì)量為m（已知），箱子所受的空氣阻力的大小關(guān)系為f＝D（0.01v+0.001v2），D為常數(shù)（未知），在以下情況中箱子始終受到豎直向上的恒力F（未知）作用，箱子中裝載質(zhì)量為25m的重物，此時箱子以1m/s的速度豎直向下勻速運動，如果箱子中裝載物的質(zhì)量減為14m，經(jīng)過一段時間，箱子恰能以1m/s的速度豎直向上勻速運動，重力常數(shù)g已知。求：（1）恒力F的大小。（2）若去掉箱子中的重物，經(jīng)過一段時間后，箱子能達到的最大速度為多少？12．由于流體的粘滯性，使得在流體中運動的物體要受到流體阻力，在一般情況下，半徑為R的小球以速度為v運動時，所受的流體阻力的大小可用公式f＝6πηRv表示（η為流體的粘滯系數(shù)，已知球的體積公式是V＝4πR3/3）。（1）小球在流體中運動時，速度越大，受到的阻力；（2）密度為ρ、半徑為R的小球在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中由靜止自由下落時的v﹣t圖象如圖所示，根據(jù)你所學(xué)過的相關(guān)知識判斷：此時的小球受到個力的作用；（3）若小球從足夠深的流體中靜止自由下落，小球的運動情況為：；（4）根據(jù)以上分析請推導(dǎo)出速度vr的數(shù)學(xué)表達式。七．摩擦力的大小13．如圖所示，鐵塊Q疊放在木板P上，放置于水平桌面，輕彈簧秤a左端固定于墻面，右端通過輕繩與鐵塊Q相連，木板P右端通過輕繩連接輕彈簧秤b，并施加水平外力，使木板P向右勻速運動，已知P、Q上下表面及輕繩均水平，若彈簧秤a、b的示數(shù)分別為Fa、Fb，下述說法正確的是（）A．鐵塊Q與木板P之間的摩擦力大小等于Fa+Fb B．鐵塊Q與木板P之間的摩擦力大小等于Fb﹣Fa C．木板P與桌面之間的摩擦力大小等于Fb+Fa D．木板P與桌面之間的摩擦力大小等于Fb﹣Fa14．如圖所示，先后在水平面和斜面上勻速直線拉動一個木塊，兩個面完全相同，兩個拉力分別為F1，F(xiàn)2，木塊受到的摩擦力分別為f1，f2，則下面說法正確的是（）A．f1＜f2 B．fl＞f2 C．fl＝f2 D．不知道F1，F(xiàn)2的大小，無法比較f1f2的大小15．已知一個物體在另一個物體表面上滑動時，物體所受到的滑動摩擦力與壓力成正比，可用公式f＝μN表示，其中μ為接觸面之間的動摩擦因數(shù)。如圖所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，滑輪到P、Q的兩段繩子都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，輕繩與滑輪之間的摩擦不計，在水平向右的拉力F作用下，P向右做勻速運動，若μ＝0.2，m＝1kg，則Q受到的摩擦力fQ＝N；拉力F＝N。16．如圖示數(shù)，重力為8N的一木塊放在水平面上，上表面固定一輕滑輪（不計滑輪摩擦）。輕繩繞過滑輪后，一端固定在右側(cè)墻上，另一端始終用大小為F1＝6N的力豎直向上拉，木塊向右勻速運動。這個過程中木塊受到的摩擦力大小為N．若將繩端拉力方向改為水平向右，木塊仍能勻速運動，這時拉力大小為F2，則F12F2（大于/等于/小于）。17．如圖，一個木塊A放在長木板B上，彈簧秤一端接A，另一端固定在墻壁上，長木板B放在水平地面上?，F(xiàn)使水平拉力F逐漸增大，當(dāng)水平拉力F增大到10牛時，彈簧恰好開始變長，當(dāng)拉力F為14牛時，彈簧長度不再增加，并且此時長木板B以速度v勻速運動。（1）當(dāng)拉力F為8牛時，B受到的摩擦力為牛，A的摩擦力為牛。（2）當(dāng)拉力F為14牛時，A受到的摩擦力為牛。（多選）18．如圖所示，水平地面上放置相同材料制成的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長的水平輕繩相連，下面兩個木塊質(zhì)量分別為2m和3m．現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為3m的木塊，使四個木塊一同水平向右勻速運動，則（）A．質(zhì)量為3m的木塊與地面間的摩擦力為4F7B．質(zhì)量為2m的木塊與地面間的摩擦力為F2C．輕繩對m的拉力為3F7D．輕繩對m的拉力為F八．摩擦力大小的影響因素19．由力學(xué)知識可知，滑動摩擦力等于滑動摩擦系數(shù)乘以接觸面的正壓力。如圖所示，A、B兩物體在水平向右的拉力F作用下一起做勻速直線運動，用μ1、μ2分別表示A、B之間、B與地面之間的動摩擦系數(shù)，則可判斷（）A．μ1一定為零，μ2一定為零 B．μ1一定為零，μ2一定不為零 C．μ1不一定為零，μ2一定為零 D．μ1不一定為零，μ2一定不為零九．摩擦力產(chǎn)生的條件（多選）20．如圖所示，A、B兩物塊疊在一起用豎直向上的力F托起靠在光滑的豎直墻上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列關(guān)于A、B物體的受力情況的說法正確的是（）A．A受到3個力的作用 B．A與墻壁之間可能存在壓力 C．AB之間一定有摩擦力 D．B受到5個力的作用一十．探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實驗21．小明用一塊較長的木板N與木塊