内容正文:
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类型1 水平面上的物体
【核心母题1】 请在图中画出物块处于下列状态时受力的示意图。
(1)静止在水平地面上;
(2)在光滑地面上向右做匀速直线运动;
(3)在粗糙地面上向右做减速直线运动。
【答案】如图所示
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【解题模板】
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【变式1】 物体压缩弹簧
①(2022·宜昌)如图甲所示,木块正在水平地面上向右滑动并压缩弹簧,请在O点画出木块水平方向受力的示意图。
②(2022·鄂州)如图乙所示,物块正在光滑的水平面上向左滑动,并压缩弹簧,画出物块受力的示意图(不计空气阻力)。
【答案】如图所示
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【变式2】 传送带上的物体
①(2024·日照经开二模)在自动化生产线上,常用传送带传送工件。如图甲所示,一个工件随传送带水平向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请在图中画出工件所受力的示意图。
②(2023·鄂州)如图乙所示,现将一袋大米无初速度地放在向右匀速运动的输送带上,米袋将随输送带先做加速运动,后随输送带一起匀速运动。画出米袋加速过程中受力的示意图(不计空气阻力)。
【答案】如图所示
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【变式3】 结合图像进行分析
(2024·德州乐陵期中)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不
变的水平拉力 F的作用,其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示,由图像可知:
当t=1 s时,物体受到的摩擦力是____N,物体在1 s处于______(选填
“静止”“加速”或“匀速”)状态;当 t=3 s时,物体受力________(选填
“平衡”或“不平衡”),物体受到的摩擦力是___N;当t=5 s时,物体受到
的摩擦力是___N。
3
静止
不平衡
5
5
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类型2 竖直面上的物体
【核心母题2】 如图所示,用力F将物体紧压在竖直的墙壁上,请在图中画出物体所受力的示意图。
【解题关键】根据有无压力判断物体是否受摩擦力。
【答案】如图所示
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【变式1】 物体沿竖直面下滑
①如图甲所示,一个重为G的木块沿着粗糙竖直墙壁下滑,请画出物块的受力示意图。
②如图乙所示,一个磁性黑板擦紧贴于竖直黑板面上,刚好能沿黑板面竖直匀速下滑。请画出磁性黑板擦在竖直方向上所受到的力。
【答案】如图所示
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【变式2】 平衡条件的应用
(2023·凉山)如图所示,物块A重15 N、B重5 N,B放在A上。用100 N的水
平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦
力是____N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上
的力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为____N。
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类型3斜面上的物体
【核心母题3】 请在图中画出物块处于下列状态时受力的
示意图。
(1)图甲:静止在斜面上;
(2)图乙:沿光滑斜面下滑;
(3)图丙:沿粗糙斜面匀速下滑;
(4)图丁:由于惯性沿粗糙斜面向上运动。
【答案】如图所示
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【解题关键】根据接触面是否光滑和运动状态判断物体是否受摩擦力。
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【变式1】 物体压缩弹簧
(2023·通辽)如图所示,物体A与弹簧连接(弹簧被压缩),静止在光滑的斜面上,请画出物体A的受力示意图。
【答案】如图所示
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【变式2】 用挡板挡物体
(2021·十堰)如图所示,斜面上的小球A被挡板B挡住,请画出小球A所受力的示意图。
【答案】如图所示
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类型4 空中、绳杆模型
【核心母题4】 (1)如图甲所示,请画出用脚踢飞出去的足球在空中飞行时所受力的示意图(忽略空气阻力)。
(2)用手把小球压在弹簧上,弹簧被压缩到A点,松手后小球向上运动,如图乙所示。请在图乙中画出小球离开弹簧后所受到的力的示意图(O为小球的重心,空气对小球的作用力忽略不计)。
【答案】如图所示
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【解题关键】球脱离施力物体后,不再受其作用力。
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【变式1】 物体压缩弹簧
如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,用手向下压小球,松手后,小球在弹簧弹力作用下向上加速运动,不考虑空气阻力,请画出此时小球的受力示意图。
【答案】如图所示
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【变式2】 绳拉物体模型
①用轻绳悬挂的铁球自由摆动,请画出摆动到如图甲所示位置时,铁球的受力示意图。(忽略空气阻力)
②小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于静止状态,请在图乙中画出小球的受力示意图。
③如图丙所示,小球静止,墙壁光滑,以球心为各力作用点,作出小球所受各力的示意图。
④用绳系住氢气球,在风力的作用下静止在如图丁所示的位置。请补全气球受力的示意图。
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【答案】如图所示
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【变式3】 硬杆模型
(2024·潍坊寿光二模)如图所示,道路旁的路灯在斜杆的支撑下,处于静止状态,请在图中画出此时路灯的受力示意图(图中O点为路灯的重心)。
【答案】如图所示
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【变式4】 结合惯性知识分析
(2024·潍坊诸城二模)一辆汽车沿平直公路向右行驶,车顶悬挂的小球A某时刻状态如图所示,车厢地板上的木箱B始终相对车厢静止。请画出木箱B的受力示意图。
【答案】如图所示
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类型5 叠加物体模型
【核心母题5】 (2024·泰安)如图所示,物体甲、乙叠放在水平地面上,在5 N的水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲受到的摩擦力大小为5 N
B.甲受到的摩擦力方向水平向右
C.乙受到的摩擦力大小为5 N
D.乙受到的摩擦力方向水平向右
C
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【解题模板】
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【变式1】 改变拉力的位置
如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平地面上,在拉力
F作用下,物块A、B一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.物块A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B.物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
C.物块A对B的摩擦力方向水平向右,大小等于F
D.物块B对地面的摩擦力方向水平向左,大小等于F
C
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【变式2】 改变拉力的个数
如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时用力F1、F2分别作用于
A、B两个物体上,A、B始终处于静止状态,其中力F1=3 N,方向水平向
左,力F2=5 N,方向水平向右。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2 N,方向水平向左
C.地面对B的摩擦力为5 N,方向水平向左
D.B对A的摩擦力为5 N,方向水平向右
B
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