第3章 运动和力(受力分析复习) 学案(含解析)

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第3章 运动和力(受力分析复习) 学案(含解析)

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七下科学 第三章运动和力——受力分析复习
经典专题讲练——平衡力与受力分析
一、平衡力与相互作用力的辨析
1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态。
2.平衡力与相互作用力的区别
【注意】区分两个力是平衡力还是相互作用力的关键是看力是否作用在同一个物体上。
二、受力分析三部曲
受力分析,按照重力、弹力、摩擦力等顺序分析。
【关键词】重必下(竖直向下)、弹必触(压力和弹力垂直于接触面面、绳子的弹力方向沿绳子收缩方向)、摩必平(平行接触面)
1.平衡力与相互作用力的判断
平衡力八字方针:等大、反向、共线、同体。
相互作用力十字方针:等大、反向、共线、异体、同时。
【例1】对于在水平公路上匀速直线行驶的轿车,下列受力分析中正确的是( )
A.轿车受到的重力与轿车对地面的压力是一对平衡力
B.轿车对地面的压力与地面对它的支持力是一对平衡力-
C.轿车受到的牵引力与它受到的摩擦力是一对相互作用力
D.轿车对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力
【例2】物理课本放在水平桌面上,文具盒放在物理课本上,则(  )
A.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力
B.物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力
C.物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力
D.桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力
平衡力示意图
1、如图所示,用沿竖直方向的绳子吊着一个光滑的小球靠在墙上,小球处于静止状态。请画出小球的受力示意图。
(1) (2)
2、如图所示,茶壶静止在水平桌面上,请画出它所受力的示意图(将力的作用点画在茶壶的重心0点上)。
3、如图所示为某同学站在商场匀速向上运动的电动扶梯上的示意图,请在图中作出该同学所受力的示意图(不考虑空气阻力)。
(3) (4)
4、如图所示,物体随水平传送带匀速移动,作出物体所受力的示意图。
5、如所示,请画出静止的小球所受力的示意图。
(5) (6)
6、如图所示,货物静止在传送带上,试画出货物受力的示意图
2.多物体平衡受力分析
(1)受力分析的顺序:先找重力,再画已知力。最后根据运动状态再找接触力(弹力、摩擦力),。
(2)物体是否受力的三个判断依据:
①从力的概念判断,寻找施力物体;
②从力的性质判断,寻找产生原因;
③从力的效果判断,寻找物体的形状或运动状态是否改变。
3.受力分析的常用方法
(1)隔离法与整体法:将研究对象与周围物体分隔或将相对位置不变的多个物体作为一个整体来分析。
对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力分析图中出现;
当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力分析图上。
(2)假设法:在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。
(3)合力法分析
合力——几个力共同作用在一个物体上时,他们的作用效果可以用一个力代替,这个力称为那几个力的合力,那几个力就叫做这个力的分力。
【方法】“以上”整体合为0(即接触面以上同一直线上合力应为0),无拉无摩。
【例3】我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25N 的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10N 的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( )
A.物块乙所受的合力为10N B.物块乙对物块甲的压力为15N
C.桌面受到物块甲的压力为15N D.桌面对物块甲的支持力为35N
【例4】如图所示,叠放在一起的物体A 和物体B,在大小为F 的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体A所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中物体B受到地面对它的摩擦力均为F
C.图甲中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.图乙中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
常考1 平衡力与相互作用力分析
【例1】如图,小明星期天去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将球顶在头上静止不动。关于其中涉及的力,下列说法正确的是( )
A.海狮的重力和地面对海狮的支持力是一对平衡力
B.球对海狮的压力和海狮对球的支持力是一对相互作用力
C.地面对海狮的支持力和球对海狮的压力是一对相互作用力
D.地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力是一对平衡力
【例2】滇金丝猴是中国特有的物种,国家一级保护动物,仅分布在中国川滇藏三省区交界处,一次野外科考活动中科考队员们发现了一群滇金丝猴,其中一只大金猴环抱着一只小金丝猴静坐在枝头眺望远方的美景,下列说法正确的是(  )
A.大金丝猴对树枝的作用力和树枝对大金丝猴的作用力是一对相互作用力
B.大金丝猴很轻,其重力不需要平衡就可以在空中静止
C.大金丝猴对树枝的作用力和大金丝猴受到的重力是一对平衡力
D.树枝对大金丝猴的作用力和大金丝猴受到的重力是一对平衡力
常考2 受力分析
【例3】如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,那么关于物体受几个力的说法正确的是(  )
A.A 受5个,B受2个,C受4个
B.A 受5个,B受3个,C受3个
C.A 受6个,B受2个,C受4个
D.A 受6个,B受3个,C受4个
(例3) (例4)
【例4】将B、A 两个磁环先后套在光滑的木支架上,并使上方的磁环A 浮在空中,如图所示,若两磁环的重力均为G,则磁环B 对支架底座的压力F 与重力G 的大小关系是( )
A.F=G B.F>2G C.F=2G D.G常考3 弹簧测力计中的受力分析
【例5】如图所示,物体甲和乙通过细绳与弹簧测力计连接在一起。甲重10N 放在地面上;乙重5N 被吊在空中,它们均保持静止。若不计弹簧及细绳的重量,也不计细绳与滑轮的摩擦力。下列叙述正确的是(  )
A.弹簧测力计的示数为10N
B.乙物体受到的重力与细绳对它的拉力是作用力和反作用力
C.地面对甲物体的支持力为5N
D.地面对甲的支持力和甲对地面的压力是一对平衡力
常考4 根据力的平衡求解单个物体摩擦力大小
【例6】如图所示,用20N 的水平推力F 去推一个在水平地面上重为50N 的物体,物体静止不动,则物体与地面之间的摩擦力大小是( )
A.0 N B.20 N C.40 N D.50 N
(例6) (例7)
【例7】(多选)如图所示,置于水平地面上的立柱质量为M,有一质量为m 的猴子在立柱上匀速上、下运动,已知猴子静止时,受到的摩擦力为f,则有关猴子在运动过程中的说法正确的是( )
A.猴子向上、向下受到的摩擦力方向相反
B.猴子向上、向下受到的摩擦力大小相等
C.猴子向上时,立柱对地面的压力是Mg+f
D.猴子向下时,立柱对地面的压力是Mg+mg
【例8】如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为 1,乙图中速度为 2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为 3,且 1 < 2 < 3,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为 甲、 乙和 丙。下列关系正确的是( )
A. 甲< 乙< 丙 B. 甲> 乙> 丙 C. 甲= 乙< 丙 D. 甲< 乙= 丙
【例9】如图甲所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知:
(1)当t=1s时,物体处于________(填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
(2)当t=3s时,物体受到的阻力为________N,阻力的方向________。
(3)当t=5s时,物体受到的推力和阻力是否为平衡力?
________________________________________________________________________。
常考5 多个物体叠加求解摩擦力大小
【例10】如图所示,C 是水平地面,A、B 是两个长方形物块,F 是作用在物块B 上沿水平方向的力,物体A 和B 以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B 间摩擦力F1 和B、C 间摩擦力F2 的分析中,正确的是()
F1=0,F2=0
B.F1≠0,F2≠0
F1≠0,F2=0
D.F1=0,F2≠0
【例11】如图所示,在15N 的水平拉力F 作用下,木板A 在水平地面匀速向右运动,同时物块B 相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则木板A 受到地面所施加的摩擦力大小为( )
A.3N B.12N C.15N D.18N
【例12】如图,三个相同的物体叠放在一起,当B 受到5N 的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C之间的,C与地面之间的摩擦力分别为_______N、_______N和_______N。
【例13】如图,在粗糙的水平面上叠放着甲、乙两个长方体木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是(  )
A.甲为零,乙受到向左的15N 的力
B.甲受到向右小于15N 的力
C.甲受到向右15 N 的力
D.甲、乙均受力15 N,甲受向右的力,乙受向左的力
1.小红穿上旱冰鞋向右用力推墙,会被墙向左推开。下列说法中正确的是(  )
A.人先对墙施加了推力,然后墙再对人施加推力
B.墙对人的推力大于人对墙的推力
C.人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力
D.人对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力
2.如图,人沿水平方向拉牛,但没有拉动。下列说法中正确的是(  )
A.绳拉牛的力和牛拉绳的力是一对平衡力 B.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
C.绳拉牛的力和地面对牛的阻力是一对平衡力 D.绳拉牛的力小于地面对牛的阻力
(2) (3)
3.如图所示茶杯静止在水平桌面上,下列哪对力属于平衡力(  )
A.茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力
B.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力
C.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
4.(多选)如图所示,A、B、C叠放在水平桌面上,A受到一竖直向下的力F,B受到一水平向右的力F作用,A、B、C处于静止状态.则以下说法正确的是(  )
A.物体A受到三个力作用 B.物体B受到四个力作用
C.物体C受到五个力作用 D.它们都分别只受三个力作用
(4) (5)(6)
5.如图所示,斜面上的小球被挡板挡住,请作出小球受到的重力和小球对挡板的压力示意图。
6.如图所示,甲物重8N,乙物重5N,甲、乙均静止,不计弹簧测力计自重,则弹簧测力计示数是( )
A.3N B.5N C.2N D.0N
7.一物体以0.1m/s 的速度在水平桌面做匀速直线运动,受到的摩擦力为10N,若速度增大到0.2m/s,仍在水平桌面匀速运动,它受到的摩擦力大小为(不计空气的阻力)( )
A.大于10N B.等于10N C.小于10N D.条件不足,无法判断
8.校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到的摩擦力为f2,则( )
A.f1竖直向上,f2竖直向上,f1>f2 B.f1竖直向上,f2竖直向上,f1=f2
C.f1竖直向上,f2竖直向下,f1>f2 D.f1竖直向上,f2竖直向下,f1=f2
(8) (9) (10)
9.(钦州中考)如图所示,放在粗糙水平面上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2作用,F1的方向向左,F2的方向向右,下列分析正确的是 (  )
A.若木箱保持静止状态,则F1 一定等于F2
B.若木箱向右做匀速直线运动,则F1 一定大于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1 一定等于F2
D.若木箱向右做匀速直线运动,则F1 一定小于F2
10.如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)-t(时间)图像如图乙所示,下列判断正确的是 (  )
A.0~6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6~15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0~18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15~18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
11.如图甲所示,重2.5N的物体被夹在两块相同的木板之间,两块木板各受10N的水平压力F0,当受到方向不变的竖直向上拉力F的作用时,F的大小与时间t的关系图象如图乙所示,物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。分析图象可知,物体在第3s时受到的合力为___________N。
(11) (12)
12.如图所示,水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F的作用下,相对静止,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,物体B上下表面所受摩擦力大小分别为( )
A.5N 0N B.5N 5N C.0N 5N D.0N 0N
13.如图所示,放在水平面上的小车在水平向右的拉力F作用下做加速直线运动,物体A处于静止状态。拉力F的大小为6N,弹簧测力计(自重不计)的示数为4N,则物体A所受摩擦力的大小为_______N,方向是_______。
(13) (14)
14.如图所示将A、B 叠放,当A 被匀速拉动时,弹簧测力计a 的示数为10N,b 的示数为40N,则A、B 间的滑动摩擦力为_______N,A 与地面间的摩擦力为_______N。
15.如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是(  )
A.A和B之间摩擦力为0 B.地面对B的摩擦力为0
C.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向左 D.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向右
(15) (16)
16.(多选)如图所示,用水平拉力F 拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B 静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态,下列说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重量)(  )
A.A 对B 的摩擦力为滑动摩擦 力
B.A 对B 的摩擦力方向水平向左
C.弹簧测力计对B 的拉力与B 对A 的摩擦力大小相等
D.B 对A 的摩擦力与水平拉力F 的合力为零
17、重为G的物体在水平外力F作用下,贴着墙保持静止,如图1所示,这时( )
A.物体与墙之间的摩擦力f=G B.物体与墙之间的摩擦力f=F
C.若增大F,则摩擦力f也随之增大 D.若增大F,则摩擦力f保持不变
18、如图2所示,重力为G的木块W夹在两个相同的木板A、B间匀速下滑,木板A对木块W的摩擦力为______。若用力匀速竖直向上拉木块,拉力大小为______。
19、若一小球重30 N,以3m/s的速度在光滑水平面上做匀速直线运动,则它在水平方向受到的推力大小是 N。
20、如图5所示,试分析放在水平面上的物体A作匀速运动时的受力情况。
21、如图6所示,物体放在作匀速直线运动的传送带上,请画出物体所受力的示意图。(如果传送带突然加速或减速运动,画出物体所受力的示意图。)
22、一小球静止在竖直的墙壁之间,如图7,请画出小球所受力的示意图。
23、如图9甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图9乙所示),则推力F2= N。
24、如图11物体A在水平力F作用下,静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑,此时物体A所受摩擦力的大小( )
A.减为原来的1/2; B、和原来一样; C、增大为原来的2倍; D、无法判断。
25、如图12中的水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦.物体A重10N,当物体B重为2N时,物体A保持静止,这时A物体受到的摩擦力为 N;当物体B重为3N时,物体A向右做匀速直线运动,运动一段时间托盘着地,此后物体A做 运动,受到的摩擦力是 N.
26、如图所示,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板做匀速直线运动,木块P保持静止。此时木块P受到的摩擦力为 N,其方向为水平 。
(26) (27)(28)
27、吊车的钢索拉着货物竖直向上运动过程中,如图3-T-15所示是货物上升的路程s随时间t变化的图像。不考虑空气阻力和钢索的重力,货物在第8s受到的力是 (填“平衡”或“非平衡”)力,货物在第4s和第10s受到的钢索拉力的大小关系是F拉 (填“>”“=”或“<”)G物。
28、如图所示,用80N的力把一个重为20N的物体压在竖直墙壁上,物体处于静止状态,此时物体受到的摩擦力为 N。当压力减为50N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,则物体匀速下滑时受到的摩擦力大小为 N。当压力继续减小时,摩擦力将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
29、风洞实验室用来研究处在流动气体中物体的受力情况。现将一个套有小球C的细直杆AB 放入风洞实验室,小球的质量为1.6kg,且孔径略大于细杆的直径,细杆沿平行风速的方向固定,如图3-T-17甲所示。已知球与杆之间的滑动摩擦力是所受压力的0.4。调节风速的大小,记录小球的速度变化情况,得到小球的速度与时间的关系如图乙所示。(g取10 N/kg)
甲 乙
(1)2∽4s内小球在水平杆上运动时,小球水平方向上受 (填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
(2)4∽6s内小球受到杆对它的摩擦力大小为多少牛
(3)4∽6s内小球运动的距离为多少米
新初二 七年级下科学运动和力同步复习
经典专题讲练——平衡力与受力分析
一、平衡力与相互作用力的辨析
1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态。
2.平衡力与相互作用力的区别
【注意】区分两个力是平衡力还是相互作用力的关键是看力是否作用在同一个物体上。
二、受力分析三部曲
受力分析,按照重力、弹力、摩擦力等顺序分析。
【关键词】重必下(竖直向下)、弹必触(垂面、拉线,弹力包括推拉压力)、摩必平(平行接触面)
1.平衡力与相互作用力的判断
平衡力八字方针:等大、反向、共线、同体。
相互作用力十字方针:等大、反向、共线、异体、同时。
【例1】对于在水平公路上匀速直线行驶的轿车,下列受力分析中正确的是( )
A.轿车受到的重力与轿车对地面的压力是一对平衡力
B.轿车对地面的压力与地面对它的支持力是一对平衡力-
C.轿车受到的牵引力与它受到的摩擦力是一对相互作用力
D.轿车对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】 A、轿车受到的重力的施力物体是地球,受力物体是轿车;轿车对地面的压力的施力物体是轿车,受力物体是地面,二力不是一对平衡力,故A 错误;BD、轿车对地面的压力作用在地面上,地面对它的支持力作用在轿车上,二力是一对相互作用力,故B 错误、 D 正确;C、轿车所受的牵引力与轿车受到的阻力,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故C 错误。故选:D。
【解题思路归纳】①XX受到YY力,YY对XX力,“受”前“对”后为受力对象。
②平则同,互则换→平衡力都是相同的物体;相互作用力是不同的物体,两者互换受力,拒绝第三者出现。解题时从后往前找关键词。
相互作用力的经典句式:互换(A对B,B对A)。
【例2】(2019·湖北模拟)物理课本放在水平桌面上,文具盒放在物理课本上,则(  )
A.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力
B.物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力
C.物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力
D.桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】A、物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力二者大小不相等,不是一对平衡力。故A错误;B、物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故B正确;C、物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;D、桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是作用在同一个物体上的两个力,且大小不相等,不是一对相互作用力,故D错误。
【解题思路归纳】在叠放问题中,按照“平则同:上2下3”解题:上面的物体受重力、支持力2个力,属于二力平衡,下面的物体受重力、支持力、压力3个力,属于三力平衡。
平衡力示意图
1、如图3-T-2所示,用沿竖直方向的绳子吊着一个光滑的小球靠在墙上,小球处于静止状态。请画出小球的受力示意图。
图3-T-2
【答案】如图所示
【解析】对小球进行受力分析,然后作出各力的示意图;从力的作用点。沿力的方向作有向线段,即可作出力的示意图。
【分析】本题考查了作力的示意图,对小球正确受力分析、掌握力的示意图的作法,即可正确解题。
【详解】分析可知,用沿竖直方向的绳子吊一光滑球靠在墙上,球与墙靠近但互相并不挤压,没有压力和支持力的作用,小球受共竖直向下的重力G,沿绳向上的拉力F,并且这两个力是一对平衡力,过小球重心,分别沿重力和拉力的方向作有向线段,注意作图时两条线段长度要相等,如下图所示:
2、如图3-T-1所示,茶壶静止在水平桌面上,请画出它所受力的示意图(将力的作用点画在茶壶的重心0点上)。
图3-T-1
【答案】如图所示
【解析】茶壶静止,则受平衡力,这两个力是竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意所画的长度要相等。
【分析】【详解】茶壶静止,则受平衡力,这两个力是竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意所画的长度要相等,如图所示:
3、如图3-T-5所示为某同学站在商场匀速向上运动的电动扶梯上的示意图,请在图中作出该同学所受力的示意图(不考虑空气阻力)。
图3-T-5
【答案】如图所示:
【解析】【分析】【详解】同学随电动扶梯一同匀速上升,相对于扶梯静止,因此同学不受摩擦力,只受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,并且二力是一对平衡力,大小相等,过重心O作竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F支;如图所示:
4、如图3-T-3所示,物体随水平传送带匀速移动,作出物体所受力的示意图。
图3-T-3
【答案】如图所示
【解析】【分析】【详解】物体随传送带一起匀速运动,则物体处于平衡状态,在竖直方向上物体受到的重力与皮带对物体的支持力是一对平衡力,在水平方向上物体与皮带之间不存在摩擦力,因为若有摩擦力则找不到与此对应的平衡力,故物体只受到重力和支持力,作图如图所示:
5、如所示,请画出静止的小球所受力的示意图。
图3-T-4
【答案】如图所示
【解析】【分析】【详解】略
6、如图3-T-6所示,货物静止在传送带上,试画出货物受力的示意图
【答案】如图所示:
【解析】首先对物体进行受力分析,物体受重力和支持力作用,根据物体有下滑的趋势,判断物体还受摩擦力的作用;重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直于斜面,摩擦力的方向沿斜面向上;力的作用点都画在物体的重心上,分别沿力的方向画出三力的示意图。
【分析】【详解】货物静止在倾斜传送带上,受重力、支持力作用;同时由于货物相对于传送带有向下运动的趋势,所以还受到向上的摩擦力;过货物的重心分别沿竖直向下、垂直于传送带向上和平行于传送带向上的方向画一条有向线段,并分别用G、F和f表示,即为货物受力的示意图,如下图所示:
画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
2.多物体平衡受力分析
(1)受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力。
(2)物体是否受力的三个判断依据:
①从力的概念判断,寻找施力物体;
②从力的性质判断,寻找产生原因;
③从力的效果判断,寻找物体的形状或运动状态是否改变。
【例3】(2018 安徽中考)我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25N 的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10N 的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( )
A.物块乙所受的合力为10N B.物块乙对物块甲的压力为15N
C.桌面受到物块甲的压力为15N D.桌面对物块甲的支持力为35N
【答案】D
【解析】A、物块乙静止,处于平衡状态,受到平衡力的作用,故所受的合力为0N,故A 错误;B、物块乙对物块甲的压力等于物块乙的重力,为10N,故B 错误;C、桌面受到物块甲的压力等于物块甲乙的重力之和,即25N+10N=35N,故C 错误;D、由C 知,桌面受到物块甲的压力为35N,而桌面对物块甲的支持力与桌面受到物块甲的压力是一对相互作用力,故大小为35N,故D 正确。
3.受力分析的常用方法
(1)隔离法与整体法:将研究对象与周围物体分隔或将相对位置不变的多个物体作为一个整体来分析。
对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力分析图中出现;
当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力分析图上。
(2)假设法:在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。
(3)合力法分析
合力——几个力共同作用在一个物体上时,他们的作用效果可以用一个力代替,这个力称为那几个力的合力,那几个力就叫做这个力的分力。
【方法】“以上”整体合为0(即接触面以上同一直线上合力应为0),无拉无摩。
【例4】如图所示,叠放在一起的物体A 和物体B,在大小为F 的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体A所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中物体B受到地面对它的摩擦力均为F
C.图甲中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.图乙中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
【答案】B
【解析】整体法和隔离法分析:乙图,AB同时向前做匀速直线运动,AB之间没有相对运动或相对运动的的趋势,A不受摩擦力的作用,AD错误;以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,两种情况下B受到的摩擦力相等,B正确;甲图以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且f=F,C错误。
“以上”整体合为0方法分析:甲、乙两图中物体B受到地面对它的摩擦力都和力F相反,使得合力为0才能保证匀速直线运动,故B正确。甲图中物体A所受的摩擦力要确保AB接触面以上合力为0,故A所受的摩擦力为F,乙图中物体A所受的摩擦力要确保AB接触面以上合力为0,而A没有拉力,故A受B的摩擦力也为0,因此ACD错误。
常考1 平衡力与相互作用力分析
【例1】(2019 黑龙江大庆市一模)如图,小明星期天去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将球顶在头上静止不动。关于其中涉及的力,下列说法正确的是( )
A.海狮的重力和地面对海狮的支持力是一对平衡力
B.球对海狮的压力和海狮对球的支持力是一对相互作用力
C.地面对海狮的支持力和球对海狮的压力是一对相互作用力
D.地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A、海狮将球顶在头上静止不动,海狮和球的总重力等于地面对海狮的支持力,则海狮的重力和地面对海狮的支持力大小不等,不是一对平衡力,故A 错误;B、球对海狮的压力和海狮对球的支持力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在相互作用的两个物体上,是一对相互作用力,故B 正确;C、地面对海狮的支持力和球对海狮的压力是作用在同一物体上的两个力,且大小不等,不是一对相互作用力,故C 错误;D、地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故D 错误。
【例2】(2019·江西模拟)滇金丝猴是中国特有的物种,国家一级保护动物,仅分布在中国川滇藏三省区交界处,一次野外科考活动中科考队员们发现了一群滇金丝猴,其中一只大金猴环抱着一只小金丝猴静坐在枝头眺望远方的美景,下列说法正确的是(  )
A.大金丝猴对树枝的作用力和树枝对大金丝猴的作用力是一对相互作用力
B.大金丝猴很轻,其重力不需要平衡就可以在空中静止
C.大金丝猴对树枝的作用力和大金丝猴受到的重力是一对平衡力
D.树枝对大金丝猴的作用力和大金丝猴受到的重力是一对平衡力
【答案】A
【解析】根据“平则同:上2下3,互则换”分析,知小金丝猴受二力平衡,即树枝对大金丝猴的作用力大小等于两只金丝猴受到的总重力,则树枝对大金丝猴的作用力和大金丝猴受到的重力大小不相等,所以二力不是一对平衡力,故D错误。大金丝对树枝的作用力和树枝对大金丝猴的作用力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,所以是一对相互作用力,故A正确。
常考2 受力分析
【例3】(2017 南关区校级二模)如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,那么关于物体受几个力的说法正确的是(  )
A.A 受5个,B受2个,C受4个
B.A 受5个,B受3个,C受3个
C.A 受6个,B受2个,C受4个
D.A 受6个,B受3个,C受4个
【答案】C
【解析】A、B、C以共同速度向右匀速运动,则都处于平衡状态。采用隔离法分别对C、B、A进行受力分析,按重力、弹力和摩擦力顺序,结合平衡条件进行分析.
以C为研究对象,分析受力:重力、A对C向上的支持力和向左的静摩擦力,以及水平方向的拉力,共四个力。以B为研究对象,分析受力:重力和A的支持力,共两个力。以A为研究对象,则受到重力、地面的支持力、B对A的压力、C对A的压力,地面对A的摩擦力和C对A的摩擦力,所以A受到6个力的作用。故选:C。
【例4】(2016年四川成都二模)将B、A 两个磁环先后套在光滑的木支架上,并使上方的磁环A 浮在空中,如图所示,若两磁环的重力均为G,则磁环B 对支架底座的压力F 与重力G 的大小关系是( )
A.F=G B.F>2G C.F=2G D.G【答案】C
【解析】将磁环A 和磁环B 看成一个整体,A、B 间的磁力属于内力可忽略。地面对B 的支持力F 支等于整体受到的重力,则F支=2G,因为力的作用是相互的,所以磁环B 对木支架底座的压力:F=F支=2G。
常考3 弹簧测力计中的受力分析
【例5】(2019 杭州西湖区校级模拟)如图所示,物体甲和乙通过细绳与弹簧测力计连接在一起。甲重10N 放在地面上;乙重5N 被吊在空中,它们均保持静止。若不计弹簧及细绳的重量,也不计细绳与滑轮的摩擦力。下列叙述正确的是(  )
A.弹簧测力计的示数为10N
B.乙物体受到的重力与细绳对它的拉力是作用力和反作用力
C.地面对甲物体的支持力为5N
D.地面对甲的支持力和甲对地面的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】(1)物体乙受竖直向下的重力G乙=5N,竖直向上的弹簧的拉力F而静止,处于平衡状态,乙物体受到的重力与细绳对它的拉力是一对平衡力,大小相等,即F=G乙=5N,物体间力的作用是相互的,则弹簧受到的拉力为5N,即弹簧测力计的示数为5N,故AB错误;(2)物体甲受竖直向下的重力G甲=10N、竖直向上的弹簧的拉力F=5N、竖直向上的地面的支持力FN作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得:G甲=F+FN,FN=G-F甲=10N-5N=5N,即地面对甲物体的支持力为5N,故C正确;(3)甲物体对地面的压力与地面对它的支持力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D错误。
常考4 根据力的平衡求解单个物体摩擦力大小
【例6】(2019 江苏扬州市一模)如图所示,用20N 的水平推力F 去推一个在水平地面上重为50N 的物体,物体静止不动,则物体与地面之间的摩擦力大小是( )
A.0 N B.20 N C.40 N D.50 N
【答案】B
【解析】用水平推力F推物体,物体静止不动,处于平衡状态,则水平方向的推力和摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,物体与地面间的摩擦力:f=F=20N。
【例7】(多选)如图所示,置于水平地面上的立柱质量为M,有一质量为m 的猴子在立柱上匀速上、下运动,已知猴子静止时,受到的摩擦力为f,则有关猴子在运动过程中的说法正确的是( )
A.猴子向上、向下受到的摩擦力方向相反
B.猴子向上、向下受到的摩擦力大小相等
C.猴子向上时,立柱对地面的压力是Mg+f
D.猴子向下时,立柱对地面的压力是Mg+mg
【答案】BCD
【解析】AB、据题目可知,猴子从立柱匀速上、下运动,即处于平衡状态,不管怎样,都有一个向下的运动趋势,所以摩擦力的方向一定向上,且大小一定等于自身的重力,故A 错误、B 正确;CD、对猴子受力分析,由于猴子匀速滑下,则猴子受力平衡,即f=mg。对立柱进行受力分析,立柱受到的重力为Mg,受到的猴子给它向下的摩擦力为f,受到地面给的支持力为F支,F支=Mg+f,所以立柱对地面的压力也是Mg+f,或者Mg+mg。故选:BCD。
【例8】(2019 广东深圳市中考)如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为 1,乙图中速度为 2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为 3,且 1 < 2 < 3,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为 甲、 乙和 丙。下列关系正确的是( )
A. 甲< 乙< 丙 B. 甲> 乙> 丙 C. 甲= 乙< 丙 D. 甲< 乙= 丙
【答案】C
【解析】滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关。
由题意和图示可知,甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同,甲、乙对水平面的压力相同,丙对水平面的压力较大(木块上叠放一重物),故摩擦力的大小关系为 甲= 乙< 丙。因为三图中木块都在做匀速直线运动,所以由二力平衡条件可知拉力 = ,即 甲= 乙< 丙,故C正确。
【例9】如图甲所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知:
第14题图
(1)当t=1s时,物体处于________(填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
(2)当t=3s时,物体受到的阻力为________N,阻力的方向________。
(3)当t=5s时,物体受到的推力和阻力是否为平衡力?
________________________________________________________________________。
【答案】(1)加速 (2)2 水平向左 (3)不是平衡力
【解析】(1)由图丙的v-t图象可知,在0~2s内,物体的速度逐渐增大,即物体做加速运动,因此当t=1s时,物体处于加速状态;(2)由图丙v-t图象可知,在2s~4s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上物体所受的阻力(或摩擦力)f与推力F是一对平衡力,其大小相等,方向相反,由图乙的F-t图象可知,在2s~4s内,推力F=2N,则物体所受到的阻力f=F=2N;推力的方向水平向右,则阻力的方向水平向左;所以当t=3s时,物体受到的阻力为2N,方向水平向左。(3)由图丙v-t图象可知,当t=5s时,物体做减速运动,处于非平衡状态,所以物体受到的推力和阻力不是一对平衡力。
常考5 多个物体叠加求解摩擦力大小
【例10】(2019 安徽淮南市一模)如图所示,C 是水平地面,A、B 是两个长方形物块,F 是作用在物块B 上沿水平方向的力,物体A 和B 以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B 间摩擦力F1 和B、C 间摩擦力F2 的分析中,正确的是()
A.F1=0,F2=0 B.F1≠0,F2≠0
C.F1≠0,F2=0 D.F1=0,F2≠0
【答案】D
【解析】隔离法与整体法分析:物体A 和B 以相同的速度做匀速直线运动(相对静止),它们之间无相对运动也无相对运动的趋势,所以A、B 间没有摩擦力,即F1=0;以整体为研究对象,因整体做匀速直线运动,由力的平衡条件分析可知,地面对B 一定有摩擦力,即F2≠0,故D 正确。
合力法分析:“以上”整体合为0。则B以上的A不受摩擦力,即F1=0,地面以上的B受地面摩擦力向左,F2≠0。
【例11】(2018 天津一模)如图所示,在15N 的水平拉力F 作用下,木板A 在水平地面匀速向右运动,同时物块B 相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则木板A 受到地面所施加的摩擦力大小为( )
A.3N B.12N C.15N D.18N
【答案】B
【解析】隔离法分析:弹簧测力计的示数为3N,则弹簧测力计对B 的拉力为3N,方向向左;B 水平方向上受拉力和A 对B 的摩擦力,由二力平衡可得,A 对B 的摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故A 对B 的摩擦力大小为3N,方向水平向右;以A 为研究对象,它受到向右的拉力为15N,同时受到地面对它向左的摩擦力和物体B 对它向左的摩擦力,二者之和为15N,所以地面对物体A 的摩擦力为15N﹣3N=12N。
“以上”整体合为0分析:AB整体受向左弹簧测力计拉力3N,向右拉力F为15N,则A 受到地面所施加的摩擦力大小为15N-3N=12N,水平向左。
【例12】(2021·湖北改编)如图,三个相同的物体叠放在一起,当B 受到5N 的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C之间的,C与地面之间的摩擦力分别为_______N、_______N和_______N。
【答案】0 5
【解析】三物体向右匀速运动,则受平衡力,合力为零,根据合力法:“以上”整体合为0分析,则B以上的A不受摩擦力,A 与B 之间摩擦力为0N;C以上的AB整体合力为0,B受向右拉力5N,则BC之间有摩擦力,即B受到向左摩擦力为5N;地面以上的ABC整体合力为0,受向右拉力5N,则C受地面摩擦力向左,也为5N。
【例13】(2019·福建模拟)如图,在粗糙的水平面上叠放着甲、乙两个长方体木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是(  )
A.甲为零,乙受到向左的15N 的力
B.甲受到向右小于15N 的力
C.甲受到向右15 N 的力
D.甲、乙均受力15 N,甲受向右的力,乙受向左的力
【答案】B
【解析】(1)由题可知,木块乙向右端匀速运动,木块乙处于平衡状态,故受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲与水平面对乙向左的摩擦力作用,根据平衡力的条件可以判断,乙木块受到的摩擦力包括乙受甲向左摩擦力和水平面对乙向左的摩擦力,总共应为15牛,方向水平向左;
(2)如图所示,木块甲静止,木块甲处于平衡状态,所以甲受平衡力的作用,在水平方向受细绳对其向左的拉力与乙对甲向右的摩擦力作用,由于乙所受摩擦力等于乙受甲向左摩擦力和水平面对乙的摩擦力之和,甲所受的摩擦力等于甲对乙的摩擦力,所以甲所受摩擦力的小于15N,方向向右;
通过以上分析可知:ACD错误,B正确。
1.(2019·四川乐山中考)小红穿上旱冰鞋向右用力推墙,会被墙向左推开。下列说法中正确的是(  )
A.人先对墙施加了推力,然后墙再对人施加推力
B.墙对人的推力大于人对墙的推力
C.人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力
D.人对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A、物体间力的作用是相互的,人推墙时,人对墙施加了推力,墙对人也施加推力,这两个力是同时发生的,故A错误;BCD、人对墙的推力与墙对人的推力是作用在不同物体上的两个力,属于相互作用力,二力的大小相等,不属于平衡力,故BC错误,D正确;故选:D。
2.(2019·山东模拟)如图,人沿水平方向拉牛,但没有拉动。下列说法中正确的是(  )
A.绳拉牛的力和牛拉绳的力是一对平衡力 B.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
C.绳拉牛的力和地面对牛的阻力是一对平衡力 D.绳拉牛的力小于地面对牛的阻力
【答案】C
【解析】AB、绳拉牛的力和牛拉绳的力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、分别作用在牛和绳上是一对相互作用力,故AB错误。CD、绳拉牛的力和地面对牛的阻力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故C正确,D错误。
3.(2019·广东模拟)如图所示茶杯静止在水平桌面上,下列哪对力属于平衡力(  )
A.茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力 B.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力
C.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力 D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
【答案】A
【解析】根据“平则同:上2下3,互则换”分析,二力平衡要选上面的茶杯,故A正确。
4.(多选)如图所示,A、B、C叠放在水平桌面上,A受到一竖直向下的力F,B受到一水平向右的力F作用,A、B、C处于静止状态.则以下说法正确的是(  )
A.物体A受到三个力作用 B.物体B受到四个力作用
C.物体C受到五个力作用 D.它们都分别只受三个力作用
【答案】AC
【解析】A、先以A为研究对象受力分析,首先受重力、支持力、和力F,水平方向没有运动趋势,故不受B的摩擦力,即A受三个力作用,A正确;B、对B受力分析,由前面分析B对A没有摩擦力,则B不受A的摩擦力,B首先受重力、压力、支持力、F,水平方向要合力为0还需受C给的向左的摩擦力,故B受五个力作用,B错误;C、对C受力分析,首先受重力、压力、支持力、还受B给的向右的摩擦力,若要保持水平方向合力为零,则C还受地面给的向左的摩擦力,故C受五个力作用,C正确;D、由前面分析知D错误;
5.(2018·四川中考)如图所示,斜面上的小球被挡板挡住,请作出小球受到的重力和小球对挡板的压力示意图。
答图
【答案】如图所示
【解析】小球所受重力的作用点在小球的球心,方向竖直向下;压力的作用点在小球与挡板的接触点上,方向垂直于挡板向右。分别过重力的作用点和压力的作用点画出重力G和压力F的示意图。
6.(2019春 四川绵阳市期中)如图所示,甲物重8N,乙物重5N,甲、乙均静止,不计弹簧测力计自重,则弹簧测力计示数是( )
A.3N B.5N C.2N D.0N
【答案】B
【解析】弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力和甲对它向左的拉力,处于平衡状态,由于甲放在地面上,还受到地面的支持力,弹簧测力计所受的这个拉力就等于乙的重力,弹簧测力计的示数就等于这个拉力,即等于乙的重力5N。
注意:根据钩之力定示数看左端,但是左边物体没有拉起来,甲还受地面支持力。弹簧测力计的示数并不等于甲的重力,故不能看左端,应看右端,弹簧测力计的示数为乙物重5N。
7.(2019 春 山东德州市校级月考)一物体以0.1m/s 的速度在水平桌面做匀速直线运动,受到的摩擦力为10N,若速度增大到0.2m/s,仍在水平桌面匀速运动,它受到的摩擦力大小为(不计空气的阻力)( )
A.大于10N B.等于10N C.小于10N D.条件不足,无法判断
【答案】B
【解析】物体做匀速直线运动时受到平衡力作用,拉力和摩擦力是一对平衡力,当速度改变后,物体仍做匀速运动,还受平衡力作用,摩擦力和拉力为一对平衡力,而摩擦力的影响因素没有变化,故摩擦力不变,等于拉力,即摩擦力仍为10N。
8.(2019 江苏常州市模拟)校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到的摩擦力为f2,则( )
A.f1竖直向上,f2竖直向上,f1>f2 B.f1竖直向上,f2竖直向上,f1=f2
C.f1竖直向上,f2竖直向下,f1>f2 D.f1竖直向上,f2竖直向下,f1=f2
【答案】B
【解析】小明紧紧握住杆子保持静止时,其重力与静摩擦力平衡,由二力平衡条件可知:fl的方向竖直向上,且f1=G;匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f2的方向竖直向上,且f2=G,所以f1=f2,故B正确。
9.(钦州中考)如图所示,放在粗糙水平面上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2作用,F1的方向向左,F2的方向向右,下列分析正确的是 (  )
A.若木箱保持静止状态,则F1 一定等于F2
B.若木箱向右做匀速直线运动,则F1 一定大于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1 一定等于F2
D.若木箱向右做匀速直线运动,则F1 一定小于F2
【答案】D
【解析】A、当物体静止在水平面上,物体可能有运动的趋势,可能没有运动趋势。当物体没有运动趋势时,水平方向上只受两个水平拉力F1、F2作用,这两个力是平衡力,大小一定相等;当物体有运动趋势时,此时物体受到拉力F1、F2和摩擦力作用,这三个力是平衡力,F1一定不等于F2.说法错误,不符合题意。BCD当物体向右匀速直线运动时,物体受到向左的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F2一定大于F1.D说法正确,符合题意。BC说法错误,不符合题意。故选:D。
10.(2017泸州中考)如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)-t(时间)图像如图乙所示,下列判断正确的是 (  )
A.0~6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6~15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0~18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15~18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
【答案】
【解析】A、由图象知0-6s时间内,小王沿杆加速向上运动,故A错误;B、由图象知,6s至15s时间内,小王沿杆向上做匀速直线运动,速度为0.6m/s,故6s至15s时间内上爬的距离是s=vt=0.6m/s×9s=5.4m,故B正确;C、0至18s时间内,小王沿杆竖直向上运动,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,故C错误;D、由图象知,15s至18s时间内,小王做减速运动,受到的摩擦力小于重力,故D错误。故选:B。
11.如图甲所示,重2.5N的物体被夹在两块相同的木板之间,两块木板各受10N的水平压力F0,当受到方向不变的竖直向上拉力F的作用时,F的大小与时间t的关系图象如图乙所示,物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。分析图象可知,物体在第3s时受到的合力为___________N。
【答案】2
【解析】由图丙可知,第4-6s做匀速直线运动,受到平衡力的作用,由图乙知,受到的拉力为4N,故受到竖直向下的摩擦力为4N;物体在第2-4s做加速运动,受到的拉力为6N,因受影响滑动摩擦力大小的两个因素:压力大小和接触面的粗糙程度不变,故受到的摩擦力大小不变,为4N,故受到的合力为6N-4N=2N。
12.(2019秋 四川成都市校级期中)如图所示,水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F的作用下,相对静止,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,物体B上下表面所受摩擦力大小分别为( )
A.5N 0N B.5N 5N C.0N 5N D.0N 0N
【答案】C
【解析】A、B两个物体一起向左做匀速直线运动,A相对于B保持静止状态,故物体B上表面所受摩擦力大小为0N;物体B向左做匀速直线运动,水平方向上受到向左的拉力F、地面对B水平向右的摩擦力,这两个力是一对平衡力;即物体B的下表面所受摩擦力的大小也为5N,故C正确。
13.(2018 绥化中考)如图所示,放在水平面上的小车在水平向右的拉力F作用下做加速直线运动,物体A处于静止状态。拉力F的大小为6N,弹簧测力计(自重不计)的示数为4N,则物体A所受摩擦力的大小为_______N,方向是_______。
【答案】4 水平向右
【解析】“以上”整体合为0分析:物体A所受摩擦力在小车以上,其只有弹簧测力计向左的拉力,故A所受摩擦力方向向右,大小为4N,与拉力F的大小无关。
14.(2019·四川模拟)如图所示将A、B 叠放,当A 被匀速拉动时,弹簧测力计a 的示数为10N,b 的示数为40N,则A、B 间的滑动摩擦力为_______N,A 与地面间的摩擦力为_______N。
【答案】10 30
【解析】“以上”整体合为0分析:A、B 间的滑动摩擦力为A以上,B受向左弹簧测力计拉力为10N,则B受向右摩擦力为10N。A 与地面间的摩擦力为地面以上,AB整体受向右的力,为40N-10N=30N,根据合力为0,则A受地面的摩擦力向左,为30N。
15.(2018 攀枝花中考)如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是(  )
A.A和B之间摩擦力为0 B.地面对B的摩擦力为0
C.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向左 D.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向右
【答案】B
【解析】对A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=2N,故A错误;把AB看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F,由于两力拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,地面对B没有摩擦力,故B正确,CD错误。故选:B。
16.(2018·四川模拟)(多选)如图所示,用水平拉力F 拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B 静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态,下列说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重量)(  )
A.A 对B 的摩擦力为滑动摩擦 力
B.A 对B 的摩擦力方向水平向左
C.弹簧测力计对B 的拉力与B 对A 的摩擦力大小相等
D.B 对A 的摩擦力与水平拉力F 的合力为零
【答案】AC
【解析】AB、因为AB之间发生相对滑动,因此A对B的摩擦力为滑动摩擦力,B受到向左的拉力和A对B向右的摩擦力;故A正确,B错误;C、由于B处于静止状态,因此B受到弹簧测力计的拉力等于A对B的摩擦力,并且二力是一对平衡力,大小相等;又因为B对A的摩擦力与A对B的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,所以弹簧测力计对B的拉力与B对A的摩擦力大小相等,故C正确;D、B对A的摩擦力和水平地面对A的摩擦力与水平拉力F的合力为零,三个力的平衡,故D错误。
17、A
18、1/2G 2G
19、若一小球重30 N,以3m/s的速度在光滑水平面上做匀速直线运动,则它在水平方向受到的推力大小是 ▲ N。
【答案】 0
【解析】物体在光滑的水平面上做匀速直线运动时,在水平方向上所受的力是平衡力。
【分析】本题考查了二力合成与应用;当物体不受任何力或受平衡力时,物体将保持原来的运动状态不改变。
【详解】因为光滑水平面上没有摩擦力作用,而物体做匀速直线运动,水平方向上受到的合力应该为零,因此物体不需要推力作用,即推力为0。故答案为:0
20-22
23、0 12
24、B;
25、2, 减速, 3。
26、如图3-T-14所示,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板做匀速直线运动,木块P保持静止。此时木块P受到的摩擦力为 ▲ N,其方向为水平 ▲ 。
图3-T-14
【答案】2.6 向左
【解析】物体受到弹簧测力计拉力与滑动摩擦力作用,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计示数;由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数,即可求出滑动摩擦力。
【分析】本题考查了弹簧测力计的读数、二力平衡条件的应用;对弹簧测力计读数时要先确定其分度值,读数时视线要与刻度线垂直。
【详解】物块相对于金属板向右运动,则物块P受到的金属板的滑动摩擦力的方向向左。由图示弹簧测力计可知,其最小分度值是0.1N,其读数F=2.6N;由平衡条件得:滑动摩擦力f=F=2.6N。
故答案为:2.6 向左。
27、吊车的钢索拉着货物竖直向上运动过程中,如图3-T-15所示是货物上升的路程s随时间t变化的图像。不考虑空气阻力和钢索的重力,货物在第8s受到的力是 ▲ (填“平衡”或“非平衡”)力,货物在第4s和第10s受到的钢索拉力的大小关系是F拉 ▲ (填“>”“=”或“<”)G物。
图3-T-15
【答案】平衡 =
【解析】物体处于静止或匀速直线运动状态时,受的是平衡力的作用,大小相等。
【分析】本题考查了力与运动的关系,根据图像判断物体是否做匀速直线运动是解决本题的关键。
【详解】根据图像可知,货物在8s时做匀速直线运动,所以受到的合力为0,受到的力是平衡力;货物在4s和10s时做匀速直线运动,所以受到的合力为0,受到的力是平衡力,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故F拉=G物。
故答案为:平衡 =。
28、如图3-T-16所示,用80N的力把一个重为20N的物体压在竖直墙壁上,物体处于静止状态,此时物体受到的摩擦力为 ▲ N。当压力减为50N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,则物体匀速下滑时受到的摩擦力大小为 ▲ N。当压力继续减小时,摩擦力将 ▲ (填“变大”“变小”或“不变”)。
图3-T-16
【答案】 20 20 变小
【解析】【分析】【详解】物体静止时处于平衡状态,物体受到平衡力作用,因此物体在竖直方向上受到的竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等,即f=G=20N;物体匀速下滑时处于平衡状态,即物体受平衡力作用,因此物体在竖直方向上受到的竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等,即f =G=20N;物体与墙壁的接触面的粗糙程度不变,当压力继续变小,则此时物体受到的摩擦力会变小。故答案为: 20 20 变小
29、风洞实验室用来研究处在流动气体中物体的受力情况。现将一个套有小球C的细直杆AB 放入风洞实验室,小球的质量为1.6kg,且孔径略大于细杆的直径,细杆沿平行风速的方向固定,如图3-T-17甲所示。已知球与杆之间的滑动摩擦力是所受压力的0.4。调节风速的大小,记录小球的速度变化情况,得到小球的速度与时间的关系如图乙所示。(g取10 N/kg)
甲 乙
图3-T-17
(1)2∽4s内小球在水平杆上运动时,小球水平方向上受 ▲ (填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
(2)4∽6s内小球受到杆对它的摩擦力大小为多少牛
(3)4∽6s内小球运动的距离为多少米
【答案】(1)非平衡力 (2)6.4N (3)8m
【解析】【分析】【详解】(1)由图可知,2∽4秒内小球在水平杆上做加速运动,所以小球水平方向上受非平衡力作用;(2)4∽6秒内小球做匀速直线运动,滑动摩擦力等于压力的0.4,即f=0.4FN=0.4G=0.4×1.6kg×10N/kg=6.4N。(3)4∽6秒内小球的速度为4m/s,由υ=得,运动的距离s=υt=4m/s×(6-4) s=8m。故答案为:(1)非平衡力 (2)6.4N (3)8m
图1
A
B
W
图2

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