1、素养培优课练习(三)物体的受力分析(建议用时：40分钟)(教师用书独具)一、选择题1如图所示，一个小木块在斜面上匀速下滑，则小木块受到的力为()A重力、弹力和下滑力B重力、下滑力和摩擦力C重力、弹力和摩擦力D重力、弹力、下滑力和摩擦力C木块受到重力、弹力，由于木块匀速下滑，所以还受到摩擦力，故C正确。2图中是某选手骑摩托车飞跃中的极限动作的频闪照片。关于骑手(含摩托车)在空中的受力情况分析，说法正确的是()A不受力的作用B重力、空气阻力C重力和牵引力、空气阻力D仅受到重力作用B当骑手(含摩托车)在空中运动时，由于速度较快，骑手的迎风面积较大，所以要考虑空气阻力作用，由于已离开地面，不受摩擦力作
2、用，则不受牵引力作用，因此骑手受重力和空气阻力的作用。故B正确。3如图所示，为运动员立定跳远蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是()A B C DA运动员受到重力、地面对他向上的支持力以及向前的静摩擦力作用，故选项A正确，B、C、D错误。4(2020江苏扬州江都大桥高级中学高一上期中)(多选)如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中不正确的是()A物体A可能只受到三个力的作用B物体A一定受到了四个力的作用C物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos D物体A对水平地面的压力的大小为mgFsin A由题意知，物体A向右做匀速运动，故一定受摩擦力的作用，所以一定
3、受地面的支持力，故物体A一定受四个力的作用，所以A错误，B正确；因物体A做匀速运动，故合外力为零，水平方向受力平衡有FfFcos ；竖直方向有FNmgFsin ，由牛顿第三定律可知，A对地面的压力FNFN，所以C、D正确。5(2020河北武邑二中高一上月考)将一物体分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止。则下列说法不正确的是()A绳子上拉力可能为零BA物体可能只受两个作用力C地面与物体间可能存在摩擦力DA、B之间可能存在摩擦力C若A、B接触面光滑，A、B间没有摩擦力。对A分析：A受到重力和绳子的拉力，B对A没有支持力，根据平
4、衡条件可知，拉力与A的重力大小相等；若接触面粗糙，当A受到的弹力与静摩擦力的合力等于A的重力时，则绳子的拉力为零，故A、B、D正确，不符合题意。对A、B整体受力分析知，整体水平方向没有受到外力，则不可能受到地面的摩擦力，故C错误，符合题意。6如图所示，质量均为m的a、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是()Aa物体对水平挡板的压力大小可能为2 mgBb物体所受摩擦力的大小为FCa物体所受摩擦力的大小为FD弹簧对a物体的弹力大小可能等于mgB在b物体上施加水平拉力F后，两物体
5、始终保持静止状态，则物体b受到上挡板的静摩擦力，大小等于水平拉力F，b与上挡板之间存在摩擦力，则它们之间一定存在弹力，即上挡板对b有向下的弹力，所以弹簧的弹力大于物体b的重力，由整体法可知，a物体对下挡板的压力大小大于2 mg，故A、D错误，B正确；根据摩擦力产生的条件可知，a物体没有相对挡板运动的趋势，则不受挡板的摩擦力，故C错误。7(多选)木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F1 N的水平拉力作用在木块B上，如图所示。力F作用后(最大静摩擦力等
6、于滑动摩擦力)()A木块A所受摩擦力大小是12.5 NB木块A所受摩擦力大小是8 NC木块B所受摩擦力大小是7 ND木块B所受摩擦力大小是9 NBD木块A与地面间的最大静摩擦力为fAmAg0.2550 N12.5 N；木块B与地面间的最大静摩擦力为fBmBg0.2560 N15 N；弹簧弹力为F弹kx4000.02 N8 N；施加水平拉力F后，对B受力分析，重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和拉力，由于木块B与地面间的最大静摩擦力为15 N，大于弹簧弹力和拉力之和，则木块B静止不动，故木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡，因而fBF弹F8 N1 N9 N；施加水平拉力F后，弹
7、簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，则A受到向右的静摩擦力，且与弹簧弹力平衡，因而fAF弹8 N。故选B、D。8(2020湖北黄冈中学月考)如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球。当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为90，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时质量为m2的小球对地面的压力大小为N，细线的拉力大小为T，则()ATm1gBT(m2m1)gCNm2g DN(m2m1)gC分析质量为m1的小球的受力情况，因为90，故重力与碗对小
8、球的支持力平衡，可得绳的拉力T0，故选项AB错误；分析质量为m2的小球的受力情况，由二力平衡可得Nm2g，故选项D错误，C正确。9(多选)如图所示，物体A放在水平桌面上，通过定滑轮用细线悬挂一个重为10 N的物体B，已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4 N。要使A静止，需加一水平向左的力F1，则力F1的取值可以为()A4 N B6 NC10 N D18 NBC对A分析，当F14 N时，F合GBF16 Nfmax4 N，物体A不能静止，故A项错误；当F16 N时，F合GBF14 Nfmax，即物体A所受摩擦力达到最大值且方向向左，故B项正确；当F110 N，F合GBF10fmax4 N，故C项正
9、确；当F118 N时，同理可知物体A将加速向左移动，故D项错误。10(2020湖北宜昌夷陵中学高一上测试)如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱子和杆总质量为M，环的质量为m。已知环沿着杆加速下滑，环与杆间的摩擦力大小为Ff，重力加速度大小为g，则此时箱子对地面的压力为()AMg B(Mm)gC(Mm)gFf DMgFfD以箱子和杆整体为研究对象，它受向下的重力Mg、环给它向下的摩擦力Ff和地面的支持力FN三个力的作用而平衡，FNMgFf，由牛顿第三定律知，箱子对地面的压力FNFNMgFf，D正确。二、非选择题11分析下列各图中处于静止状态的棒的受力情况(
10、竖直面、圆弧面光滑，水平面粗糙)。图1 图2图3图4图5解析图1中，棒受到重力G、支持力N、绳子的拉力T及地面对棒向右的静摩擦力f。图2中，棒受到重力G、地面的支持力N与绳子的竖直拉力T。图3中，棒受到重力G、支持力N、绳子的拉力T及地面对棒向左的静摩擦力f。图1图2图3图4中，棒受重力G、地面的支持力F1、半球体的支持力F2、物体A的弹力F3。图4图5图5中，棒受重力G，支持力F1、F2。答案见解析12(2020甘肃静宁一中高一上期中)如图所示，三个木块A、B、C的质量都是1 kg，它们叠放在水平桌面上，在弹簧测力计的水平拉力作用下一起匀速运动，若A、B之间，B、C之间，C与桌面之间的动摩擦
11、因数都为0.2，弹簧的劲度系数k100 N/m，g10 m/s2，则：(1)木块C受几个力作用？分别是哪些力？请画出受力分析图。(2)弹簧测力计的伸长量是多少？解析(1)木块C受重力、B对C的压力、桌面对C的支持力、桌面对C的摩擦力、弹簧测力计对C的拉力，共五个力。受力分析图如图所示。(2)A、B、C一起匀速运动，由整体法分析可知，弹簧测力计的拉力等于桌面对整体的摩擦力Fkx3 mg，解得x0.06 m。答案(1)见解析(2)0.06 m13如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。当将弹簧拉长至12
12、 cm时，物体恰好匀速运动。(g10 m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)弹簧的劲度系数多大？(2)当将弹簧拉长至11 cm时，物体受到的摩擦力大小为多少？(3)当将弹簧拉长至13 cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？解析求解本题的关键是判断物体所受摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力。(1)物体匀速运动时，k(xx0)mg，则k N/m200 N/m。(2)F1k(x1x0)200(0.110.10)N2 N最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则fmaxmg0.2210 N4 N故物体没动，所受静摩擦力Ff1F12 N。(3)弹簧弹力F2k(x2x0)200(0.130.10)N6 NF2Fmax，物体将加速运动，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2mg0.2210 N4 N。答案(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N