课时梯级训练(14) 三种性质的力与受力分析（Word练习）-【优化指导】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版2019）

课时梯级训练(14)　三种性质的力与受力分析 1．在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端悬挂一质量为m的重物。当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直。若甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则下列判断正确的是 (　　) 　 A．FA＝FB＝FC＝FD B．FD>FA＝FB>FC C．FA＝FC＝FD>FB D．FC>FA＝FB>FD B　解析：轻绳上的拉力等于重物所受的重力mg，设滑轮两侧轻绳之间的夹角为φ，根据共点力平衡的条件可知，滑轮受到木杆P的弹力F与滑轮两侧轻绳拉力的合力平衡，即F＝2mg cos ，由夹角关系可得FD>FA＝FB>FC，B正确。 2． 如图所示，一只蝙蝠倒挂在倾斜的树枝上栖息，下列说法正确的是 (　　) A．蝙蝠的重心位于树枝上方 B．蝙蝠对树枝的弹力竖直向上 C．树枝对蝙蝠的作用力竖直向上 D．蝙蝠在飞离的瞬间对树枝的作用力大于树枝对它的作用力 C　解析：蝙蝠的重心位于蝙蝠身上，应在树枝的下方，A错误；由于蝙蝠倒挂在倾斜的树枝上，所以蝙蝠对树枝的弹力垂直树枝向下，蝙蝠受重力、弹力以及摩擦力的作用，由力的平衡可知，弹力和摩擦力的合力与重力大小相等、方向相反，即树枝对蝙蝠的作用力与蝙蝠的重力等大反向，B错误，C正确；蝙蝠在飞离的瞬间对树枝的作用力与树枝对它的作用力是一对相互作用力，等大反向，D错误。 3．如图甲所示，将力传感器固定在光滑水平桌面上。测力端通过水平轻绳与一个放在较长小车上的滑块相连。一只小桶用跨过光滑轻质定滑轮的水平轻绳与小车连接，整个装置处于静止状态。实验开始时缓慢向小桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图像如图乙所示，则结合该图像，下列说法不正确的是 (　　) A．可求出小桶的重力 B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小 C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小 D．可求出滑块与小车之间的动摩擦因数 D　解析：由题意可知，开始时力传感器示数即为小桶的重力大小，即小桶的重力大小为2 N，A正确；5 s后，滑块相对小车滑动，则滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小约为3 N，B正确；5 s时，小车与滑块之间的静摩擦力达到最大值3.5 N，C正确；由于不知道滑块的重力，滑块对小车的压力不可求，则滑块与小车之间的动摩擦因数不可求，D错误。 4．将足球放在蹦床上，当足球与蹦床均静止时，下列说法正确的是 (　　) A．足球对蹦床有向下的压力，是因为足球发生了弹性形变 B．蹦床对足球有向上的支持力，是因为足球发生了弹性形变 C．如果足球的气打得更足一点，足球可能不发生形变 D．由于足球太轻，所以蹦床不会发生形变 A　解析：足球对蹦床有向下的压力，是施力物体形变引起的，即足球发生了弹性形变，A正确；蹦床对足球有向上的支持力，是因为蹦床发生了弹性形变，B错误；足球的气打得更足一点或者足球太轻，足球和蹦床仍会产生形变，只是形变不明显，C、D错误。 5．如图所示，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。从侧面观察时，下列直梯的受力分析图正确的是 (　　) B　解析：直梯受重力和弹力作用，重力方向竖直向下，再根据弹力方向垂直于接触面，A、C、D错误，B正确。 6．如图所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A、B间的接触面光滑。在水平推力F作用下两物体一起做匀速运动，物体A恰好不离开地面，则关于A、B两物体的受力个数，下列说法正确的是 (　　) A．A受3个力，B受4个力 B．A受4个力，B受3个力 C．A受3个力，B受3个力 D．A受4个力，B受4个力 A　解析：对B进行受力分析：受到重力、地面的支持力、摩擦力和A的弹力共4个力；A恰好不离开地面，所以A与地面间没有作用力，对A进行受力分析：受到重力、推力F和B的弹力共3个力，A正确。 7． (多选)武警支队开展“针对性训练”，为实战奠定基础，武警战士用头将五块相同的砖顶在墙上苦练头功，每块砖的质量为m，当砖处于平衡状态时，下列说法正确的是(可认为墙与1砖、头与5砖的接触面情况相同) (　　) A．头对砖块的水平压力越大，1、5两块砖受到的摩擦力越大 B．3受到2施加的摩擦力大小等于0.5mg C．5对4的摩擦力方向竖直向上，大小为1.5mg D．1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力大小相同，方向相反 BCD　解析：设每块砖的质量为m。只有滑动摩擦和最大静摩擦才和正压力成正比，对整体根据平衡条件得1、5两块砖受到的摩擦力大小均为2.5mg，与正压力无关，A错误；对3受力分析，根据平衡条件可得3受到2施加的摩擦力大小与3受到4施加的摩擦力大小之和等于3的重力，所以3受到2施加的摩擦力大小等于0.5mg，方向向上，B正确；对4受力分析可知，由于3对4的摩擦力大小为0.5mg，方向竖直向下，因此5对4的摩擦力方向竖直向上，大小为1.5mg，C正确；1受到2施加的摩擦力方向向下，大小为1.5mg，4受到5施加的摩擦力方向向上，大小为1.5mg，则两者大小相等，方向相反，D正确。 8． L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受力个数为 (　　) A．3 B．4 C．5 D．6 C　解析：P、Q一起沿斜面匀速下滑时，由于木板P上表面光滑，滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力，根据牛顿第三定律，物体Q必对物体P有压力，同时弹簧对P也一定有向下的弹力，又因为P沿斜面匀速下滑，所以P一定受斜面施加的摩擦力，因而木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力共5个力作用，C正确。 9． 将重力均为G的两个磁环A、B先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图所示。设磁环B对木支架底座的压力为F1；B对A的排斥力为F2，关于这些力的大小关系正确的是 (　　) A．F1>2G　F2＝G B．F1＝2G　F2＝G C．F1>2G　F2>G D．F1＝2G　F2>G B　解析：对于磁环A，受到重力G和磁环B对磁环A的排斥力F2，根据平衡条件可知，F2＝G；对于磁环B，受到重力G、磁环A对磁环B的排斥力F2′及木支架底座对磁环B的支持力F1′的作用，根据平衡条件得，F1′＝F2′＋G，根据作用力与反作用力关系知F1＝F2＋G，则有F1＝2G，B正确。 10．在机场和港口，常用输送带运送旅客的行李、货物。如图所示，图甲为水平输送带，图乙为倾斜输送带，当一个行李箱随输送带一起做匀速直线运动时，下列说法正确的是 (　　) A．甲、乙两种情况中的行李箱都受到两个力作用 B．甲、乙两种情况中的行李箱都受到三个力作用 C．情况甲中的行李箱受到三个力作用，情况乙中的行李箱受到四个力作用 D．情况甲中的行李箱受到两个力作用，情况乙中的行李箱受到三个力作用 D　解析：以行李箱为研究对象，它受到重力作用，两种情况中，行李箱都只与输送带有联系，由于行李箱对输送带的压力作用，输送带对行李箱产生弹力，其方向垂直输送带向上。在图甲中，行李箱随输送带一起做匀速直线运动，两者没有相对运动或相对运动趋势，输送带对行李箱不会产生摩擦力。因此，图甲中的行李箱仅受两个力作用。在图乙中，行李箱虽然同样随输送带一起做匀速直线运动，但它时刻都有沿输送带下滑的趋势，只是由于输送带对行李箱的静摩擦力的阻碍作用才没有下滑。因此，如图乙所示，行李箱受三个力作用，D正确。 11．如图所示，物体A的重力为40 N，物体B的重力为20 N，A与地面间的动摩擦因数μ1＝0.2，物体A、B用细绳通过光滑的定滑轮相连，当作用在物体A上的水平力F＝24 N时，恰能将A匀速拉出。求： (1)地面对物体A的摩擦力大小； (2)A、B接触面间的动摩擦因数μ2。 答案：(1)12 N　(2)0.3 解析：(1)对A、B受力分析如图所示 地面对物体A的摩擦力大小 Ff1＝μ1(G1＋FN2′)＝μ1(G1＋G2)＝12 N。 (2)对物体B受力分析，有FT＝Ff2＝μ2G2 对物体A受力分析，有F＝Ff1＋Ff2′＋FT′ Ff2′＝Ff2，FT′＝FT 联立解得μ2＝0.3。 学科网（北京）股份有限公司 $$