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(yùn)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2．用等長的兩根輕質(zhì)細(xì)線把兩個質(zhì)量相等的小球（看做有質(zhì)量但大小不計的點(diǎn)）懸掛起來，如下左圖所示?，F(xiàn)對小球b施加一個水平向左的恒力F，同時對小球a施加一個水平向右的恒力F，最后達(dá)到平衡狀態(tài)，表示平衡狀態(tài)的圖是右圖中的（）A． B． C． D．二．平衡力的辨別3．中央電視臺《是真的嗎》某期節(jié)目中，有這樣一個實(shí)驗(yàn)：將一根繩子穿過內(nèi)壁和端口光滑的空心圓筒，繩子上端系一個金屬球，下端與裝有皮球的網(wǎng)袋連接。轉(zhuǎn)動空心圓筒，使金屬球轉(zhuǎn)動（如圖）。隨著轉(zhuǎn)速加大，網(wǎng)袋由靜止開始向上運(yùn)動。下列判斷正確的是（）A．金屬球轉(zhuǎn)動速度越大，慣性越大 B．金屬球轉(zhuǎn)動過程中，運(yùn)動狀態(tài)保持不變 C．網(wǎng)袋靜止時，它對繩子的拉力和繩子對它的拉力是一對平衡力 D．網(wǎng)袋開始向上運(yùn)動，說明所受到的拉力大于它的重力4．如圖所示，一個人用一個定滑輪勻速提起一個重物，人所用的拉力是F，則下面哪一對力是相互平衡的？（）A．定滑輪所受的重力和繩子b對定滑輪向上的拉力 B．繩子a對重物向上的拉力和重物對繩子a向下的拉力 C．繩子a對重物向上的拉力和重物所受的重力 D．重物對繩子a向下的拉力和人對繩子向下的拉力三．平衡力和相互作用力的區(qū)分5．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(yùn)動，它們運(yùn)動的s﹣t圖象分別如圖甲、乙所示，則在圖象描述的運(yùn)動過程中（）A．它們都做勻速直線運(yùn)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(yùn)動的平均速度小于b貨物運(yùn)動的平均速度6．如圖所示，甲、乙兩位小朋友站在水平地面上做手拉手比力氣游戲，結(jié)果甲把乙拉了過來，對這個過程中作用于雙方的力的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．甲拉乙的力一定比乙拉甲的力大 B．甲對乙的拉力與乙對甲的拉力是一對平衡力 C．甲拉乙的力和乙拉甲的力一定大小相等 D．只有在甲把乙拉動的過程中，甲的力才比乙的力大，在可能出現(xiàn)的短暫相持過程中，兩個力才一樣大四．二力平衡條件的應(yīng)用7．課堂上，老師用一質(zhì)量為m的小磁塊把一張質(zhì)量為M的紙片吸在豎直放置的磁性黑板上，三個物體均靜止不動，如圖所示，則下列分析中正確的是（）A．磁性黑板給小磁塊的摩擦力大小為mg B．紙片受到小磁塊的摩擦力方向豎直向下 C．紙片不會掉落的原因是受到小磁塊對紙片的壓力 D．紙片受到黑板的摩擦力和紙片的重力是一對平衡力8．如圖所示，光滑的地面上有一足夠長的木板，在木板的右端固定著一個滑輪（不計繩與滑輪間的摩擦），木板上面放置一個小木塊，小木塊一端連接著彈簧測力計。當(dāng)拉力F為5牛時，木板向右做勻速直線運(yùn)動，然后把拉力增大到10牛時，下列分析正確的是（）A．彈簧測力計的示數(shù)為20牛 B．彈簧測力計的示數(shù)為0牛 C．木板仍向右做勻速直線運(yùn)動 D．小木塊將保持靜止9．如圖所示，有一重力不計的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，則下列說法中正確的是（）A．容器受到的摩擦力不變 B．容器受到的摩擦力逐漸增大 C．水平力F一定不變 D．水平力F必須逐漸增大10．假設(shè)雨點(diǎn)下落過程中受到空氣的阻力與雨點(diǎn)（可看成球形）的橫截面積S成正比，與下落速度v的平方成正比，即f阻＝ksv2，其中k為比例常數(shù)。已知球的體積公式：V=43πrA．1：2 B．1：2 C．1：4 D．1：811．如圖所示，木板B放在粗糙的水平面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過一不可伸長的輕繩固定在直立墻壁上，用水平力F向左拉動B，使B以速度v做勻速運(yùn)動，這時繩水平，張力為T，下列說法正確的是（）A．T＝F B．木塊A受到的是靜摩擦力，大小等于T C．木板B受到一個靜摩擦力，一個滑動摩擦力，合力大小等于F D．若木板B以速度2v做勻速運(yùn)動，則拉力仍為F12．如圖所示，一個上表面水平的劈形物體M放在固定的光滑斜面上，在其上表面放一個光滑小球m，讓劈形物體從靜止開始釋放，則在小球碰到斜面之前的運(yùn)動過程中，小球的運(yùn)動軌跡是（）A．沿斜面向下的直線 B．豎直向下的直線 C．水平的直線 D．拋物線13．如圖所示，物體A重5N，放在水平桌面上，通過繩子和滑輪連接重為4N的物體B，此時物體A恰能向右勻速直線運(yùn)動。則A受到的摩擦力是N，若在物體A上加一個水平向左的拉力F，使物體A沿桌面水平向左勻速直線運(yùn)動，則所加拉力的大小為N（不計繩子、滑輪的質(zhì)量以及繩子與滑輪間的摩擦）14．如圖，殲10戰(zhàn)斗機(jī)是我國自行研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代戰(zhàn)機(jī)，它采用我國自行研制的“太行大推力渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)”提供飛行動力。若已知它飛行時所受空氣阻力f與其飛行速度v的平方成正比，即f＝kv2（其中k為常量），不計飛行時的油耗。當(dāng)質(zhì)量為m的殲10戰(zhàn)機(jī)以速度v沿水平勻速直線飛行時，其發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力F＝，氣流對飛機(jī)產(chǎn)生的升力N＝。（用字母表示）15．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(jìn)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。16．在有摩擦的水平桌面上放一木塊A，在木塊的兩側(cè)用細(xì)繩分別通過定滑輪掛兩個重物B和C．B、C的質(zhì)量分別為200g和400g，C是一個長10cm的圓柱體，而且一部分浸在水槽中，整個裝置如圖所示，在圖中的狀態(tài)下，木塊A及重物B、C均靜止，這時測得重物C的上表面到水面的距離為6cm，如果用膠管慢慢地向水槽中注水，當(dāng)重物的上表面和水面相距3cm時，木塊開始運(yùn)動，再使?fàn)顟B(tài)還原，這時拔掉水槽下面的栓塞，水慢慢地流出，當(dāng)重物C上表面與水面距離為7cm時，木塊又開始運(yùn)動，若線和滑輪的摩擦力忽略不計，（g＝10N/kg）問：（1）木塊剛開始運(yùn)動時受到桌面的摩擦力是多少？（2）重物C的密度是多少？（3）在初始狀態(tài)（上表面距水面6cm）靜止時，A木塊受到桌面的摩擦力多大？五．力與運(yùn)動的關(guān)系17．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(yùn)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(yùn)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(dá)到的最大速度為多少？六．摩擦力的大小18．如圖所示，用F＝6N水平向右的拉力勻速拉動物塊A時，物塊B靜止不動，此時彈簧測力計的示數(shù)為4N，則物塊B所受摩擦力的大小及方向?yàn)椋ǎ〢．6N，水平向右 B．6N，水平向左 C．4N，水平向右 D．4N，水平向左19．如圖所示，第一次甲單獨(dú)用50N的力推墻，第二次甲推墻的力不變，乙用30N的力向左推甲，前后兩次，人均未運(yùn)動，則下列說法錯誤的是（）A．在兩幅圖中，墻壁都受到50N的推力 B．乙受到地面30N的摩擦力，方向向左 C．第二次推時，甲受到地面20N的摩擦力，方向向左 D．第二次推時，墻壁受到80N的推力20．如圖所示，四位同學(xué)用同一組器材進(jìn)行了下面四項(xiàng)操作，甲同學(xué)拉木塊A在長木板B上勻速運(yùn)動；乙同學(xué)拉A在B上加速運(yùn)動；丙同學(xué)固定A，拉B運(yùn)動；丁同學(xué)拉B，使AB一起勻速運(yùn)動。四位同學(xué)的操作中A與B之間的摩擦力的大小分別為f甲、f乙、f丙、f丁，則下列說法正確的是（）A．f甲＝f乙＝f丙＝f丁 B．f甲＝f乙＝f丙，f?。? C．f甲＝f丙＝f?。糵乙 D．f甲＜f乙，f丙不確定，f?。?21．如圖，一個木塊A放在長木板B上，彈簧一端接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15牛時，彈簧恰好開始變長，當(dāng)拉力F為20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(yùn)動。以下判斷錯誤的是（）A．當(dāng)拉力F為10牛時，A的摩擦力為0牛 B．當(dāng)拉力F為20牛時，A受到的摩擦力方向水平向左，為5牛 C．當(dāng)拉力F為25牛時，B開始做加速運(yùn)動，B與地面之間的摩擦力增加為20N D．若A的質(zhì)量增加，則水平拉力F要大于15N，彈簧才會恰好開始變長七．摩擦力大小的影響因素22．在做“研究滑動摩擦力大小”的實(shí)驗(yàn)時，將木塊A放置水平木板B上，加載一個鉤碼，把一支測力計系在A上，如圖所示。當(dāng)向左拉動B時，測力計指針穩(wěn)定。下列討論中錯誤的是（）A．此裝置可研究滑動摩擦力大小與壓力的關(guān)系 B．A受B的摩擦力與測力計拉力是一對平衡力 C．A受到B的摩擦力的大小為2.4N，方向向左 D．若增大拉動B的速度，測力計的示數(shù)會變大八．壓強(qiáng)大小比較23．兩個用同一種材料制成且完全相同的密閉圓臺形容器一正一反放置在同一水平桌面上，容器內(nèi)裝有質(zhì)量和深度均相同的液體，如圖所示。若它們分別在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做勻速直線運(yùn)動，速度分別為?和2?，容器底部受到液體的壓強(qiáng)分別為p1和p2．下列關(guān)系正確的是（）A．p1＜p2 B．p1＞p2 C．F1＝F2 D．F1＜F2九．氣體壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系24．王浩跟同學(xué)們一起探究“一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時，其壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示（固定的鐵架臺未畫出）．用一支容量為2.5mL的針筒，先將活塞的下底面拉到剛好對準(zhǔn)2.5mL的刻度線，用橡皮泥封住針口，然后在活塞上加砝碼。他們測出筒上全部刻度的長度為5cm．活塞的質(zhì)量和活塞與筒壁的摩擦不計，托盤的質(zhì)量為15g．測量數(shù)據(jù)如下表：（外界大氣壓為1×105Pa，g＝10N/kg）實(shí)驗(yàn)序號砝碼和托盤質(zhì)量m/g筒內(nèi)氣體體積V/cm3筒內(nèi)氣壓P/×105Pa10