2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册期末寒假作业巩固提高 06三种常见力与受力分析基础

期末寒假作业巩固提高06三种常见力与受力分析基础 期末寒假作业巩固提高06三种常见力与受力分析基础 1 2 2 一．重力 2 二．弹力 3 三．摩擦力 4 四．受力分析初步 5 6 一．重力及弹力有无与方向的判断 6 二．弹力大小的计算（胡克定律） 6 三．摩擦力有无、方向及性质的判断 7 四．摩擦力大小的计算 7 五．摩擦力的突变问题 8 六．受力分析基础 8 9 一．基础巩固练 9 二．能力提升练 11 三．拓展创新练 13 一．重力 1. 定义与产生 · 定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。 · 注意：重力是地球对物体万有引力的一个分力，不是万有引力本身。 2. 大小与方向 · 大小：G = mg g 为自由落体加速度（重力加速度），单位 N/kg 或 m/s²。 · 同一物体，G 的变化由 g 的变化引起（不同纬度、高度）。 · 方向：竖直向下（不一定指向地心，除赤道和两极外）。 与水平面垂直，与支持面不一定垂直（如在斜面上）。 3. 重心 · 定义：物体各部分所受重力的等效作用点。 · 决定因素： 物体的形状。物体的质量分布。 · 特点： 质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心。 重心不一定在物体上（如圆环、折尺）。 重心位置与物体的放置状态、运动状态无关。 确定方法：对于形状不规则、质量分布不均匀的薄板状物体，可用悬挂法确定重心。 2． 弹力 1.定义与产生条件： · 定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，而对与它接触的物体产生的力。 · 产生条件（必须同时满足）： 直接接触；接触处发生弹性形变。 2. 弹力有无的判断方法 对于形变不明显的情况，常用以下方法： · 假设法： 假设撤去接触面：看物体能否保持原状态。若不能，则存在弹力。 假设存在弹力：分析物体的受力或运动状态是否矛盾。若矛盾，则不存在。 · 状态法：根据物体的运动状态（静止、匀速、加速），利用平衡条件或牛顿第二定律判断。 · 替换法：用易形变的物体（如海绵、橡皮泥）替换硬接触面，观察是否形变。 3. 弹力方向的判断 · 总原则：弹力方向与施力物体形变的方向相反，与受力物体形变方向相同。 · 面与面接触：弹力方向垂直于公共接触面，指向受力物体。 压力：垂直于接触面指向被压物体。 支持力：垂直于接触面指向被支持物体。 点与面接触：弹力方向过接触点垂直于面，指向受力物体。 点与点接触（球与球、球与平面）：弹力方向垂直于过接触点的公切面，指向受力物体。 轻绳（轻线）：弹力方向沿绳指向绳收缩的方向（拉力）。 轻杆：弹力方向不一定沿杆，需根据平衡条件或运动状态具体分析。 若杆一端用铰链连接，则杆的弹力沿杆方向。 若杆两端固定或自由，则杆的弹力可不沿杆。 轻弹簧：弹力方向沿弹簧轴线，指向恢复原长的方向。 拉伸时：为拉力，指向弹簧收缩方向。 压缩时：为压力，指向弹簧伸展方向。 4. 弹力大小的计算 · 胡克定律（弹簧）：F = kx 或 ΔF = kΔx k：劲度系数，由弹簧自身（材料、长度、粗细、匝数）决定，单位 N/m。 x：弹簧的形变量（伸长量或压缩量），不是弹簧的长度。 · 适用条件：弹簧在弹性限度内发生形变。 · 非弹簧弹力：一般根据物体的运动状态，利用平衡条件（F合 = 0）或牛顿第二定律（F合 = ma）计算。 三．摩擦力 1. 产生条件（必须同时满足）： 接触面粗糙。 接触处有压力（弹力）。 两物体间有相对运动或相对运动趋势。 2. 静摩擦力 · 定义：两个相互接触的物体，只有相对运动趋势，而没有相对运动时产生的摩擦力。 · 方向：沿接触面，与物体相对运动趋势的方向相反。 判断相对运动趋势方向的方法：假设接触面光滑，看物体将向哪个方向运动。 · 大小：0 < F静 ≤ Fmax 静摩擦力的大小由外力或运动状态决定，是一个被动力。 最大静摩擦力 (Fmax)：物体即将开始滑动时的静摩擦力。通常认为 Fmax ≈ F滑 = μFN，但实际略大于滑动摩擦力。 · 计算方法： 平衡状态（静止或匀速）：根据平衡条件 (F合 = 0) 求解。 非平衡状态（有加速度）：根据牛顿第二定律 (F合 = ma) 求解。 3. 滑动摩擦力 · 定义：两个相互接触的物体，发生相对运动时产生的摩擦力。 · 方向：沿接触面，与物体相对运动的方向相反。 注意：“相对运动”是相对于与之接触的物体，与物体的“绝对运动”方向可能相同、相反或成任意角度。 · 大小：Ff = μFN μ：动摩擦因数，由接触面的材料和粗糙程度决定，与接触面积、相对速度无关。 F_N：接触面间的正压力（垂直接触面的弹力），不一定等于物体的重力。 计算公式适用范围：只适用于计算滑动摩擦力。 4. 摩擦力的“六个不一定” 摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反（可能是动力）。 摩擦力不一定阻碍物体的运动（可能促进运动）。 摩擦力不一定是阻力（可以是动力）。 摩擦力不一定使物体减速（可以使物体加速）。 受静摩擦力的物体不一定静止（如传送带上的物体）。 受滑动摩擦力的物体不一定运动（如地面受运动的物体摩擦）。 5. 摩擦力有无及方向的判断方法 · 假设法（最常用）： 假设接触面光滑。 判断研究对象相对于接触物体会如何运动。 这个“相对运动”的方向就是相对运动趋势的方向。 静摩擦力的方向与此趋势方向相反。 · 状态法：根据物体的运动状态（平衡或加速），利用平衡条件或牛顿第二定律反推摩擦力的有无和方向。 · 牛顿第三定律法：先分析受力较少的物体受到的摩擦力，再根据力的相互性确定目标物体受到的摩擦力。 四．受力分析初步 1. 受力分析的定义与目的 · 定义：把指定物体（研究对象）在指定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力示意图。 · 目的：为应用平衡条件 (F合 = 0) 或牛顿第二定律 (F合 = ma) 解决物体运动状态问题做准备。 2. 受力分析的基本原则与步骤 · 基本原则： · 只分析研究对象受到的力（外力），不分析它对其他物体施加的力（内力在隔离体内部分析时才出现）。按顺序分析，防止漏力。每个力都能找到施力物体，防止“添力”。 · 一般步骤（口诀：一重、二弹、三摩擦、四其他） 3. 常用方法与技巧 · 整体法与隔离法： 整体法：将多个物体视为一个整体分析外力。适用于分析系统对外的作用或系统整体的加速度。 隔离法：将研究对象从系统中隔离出来单独分析。适用于分析系统内物体间的相互作用力。 · 通常结合使用：先整体后隔离。假设法：用于判断弹力、摩擦力的有无及方向。状态法：结合物体的运动状态（静止、匀速、加速）进行判断。 4. 受力分析的注意事项 · 区分内力与外力：对系统用整体法时，不画系统内物体间的相互作用力（内力）。 · 区分性质力与效果力：只分析性质力（重力、弹力、摩擦力、电场力等），不分析它们的合力、分力等效果力。 · 注意力的相互性：A对B的力与B对A的力是一对作用力与反作用力，不能同时画在同一个物体上。 · 结合运动状态：受力分析的结果必须与物体的实际运动状态相符。 一．重力及弹力有无与方向的判断 1.关于重力及弹力的说法，正确的是(    ) A. 物体的重心位置跟物体的质量分布情况有关，与物体的形状无关 B. 同一个物体在地球上各点，其所受重力大小一定相等 C. 由胡克定律可得：，可知弹簧的劲度系数与弹力成正比，与形变量成反比 D. 压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方向 2.如图所示，下列四种情景中，物体球或杆均处于静止状态，物体与外界的接触面接触点均光滑，物体所受弹力示意图正确的是(    ) A. B. C.   D. 二．弹力大小的计算（胡克定律） 3.如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图线，根据图线可以判断，下列说法中不正确的是 A. 弹簧的原长为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧伸长时弹力大小为 D. 弹簧压缩时弹力大小为 4.如图所示，质量分别为和的物块和，用一个劲度系数未知的轻质弹簧连接叠放在一起，最初系统处于静止状态，此时轻质弹簧被压缩，弹簧的压缩或拉伸均在弹性限度内，取，求： 轻质弹簧的劲度系数 用力缓慢拉直到刚好离开地面时，弹簧的伸长量 继续缓慢拉直到离地面时，物块相对初始位置被提升的高度。 三．摩擦力有无、方向及性质的判断 5.如图，将一辆前轮驱动的电动玩具车放在、两个平板小车上，三者置于水平实验桌上。当玩具车启动向前运动时，两平板小车也开始运动，则、车运动的方向为(    ) A. 向前，向后 B. 向后，向前 C. 向前，向前 D. 向后，向后 四．摩擦力大小的计算 6.（多选）木块，分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为；夹在，之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为，系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块上如图所示力作用后(    ) A. 木块所受摩擦力大小是 B. 木块所受摩擦力大小是 C. 木块所受摩擦力大小是 D. 木块所受摩擦力大小是 五．摩擦力的突变问题 7.如图所示，，两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始缓慢增大的水平力向右拉物体，直到即将移动，此过程中，地面对的摩擦力和对的摩擦力的变化情况是(    ) A. 先变小后变大 B. 先不变后变大 C. 先变大后不变 D. 先不变后变大 8.把一个重为的物体，用一个水平力为恒量，为时间压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从开始物体所受的摩擦力随的变化关系是(    ) A. B. C. D. 六．受力分析基础 9.如图所示，、两物体在竖直向上的恒力作用下，一起沿粗糙竖直墙面匀速向下运动，、两物体的质量分别为、，重力加速度为，则(    ) A. 物体对物体的作用力垂直于接触面 B. 物体与墙壁间可能存在摩擦力的作用 C. 物体一定只受个力作用 D. 恒力小于 10. （多选）如图所示，质量为的木块在质量为的长木板上向右滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若木块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，则长木板受到地面的摩擦力大小为(    ) A. 方向水平向右 B. 方向水平向左 C. 大小为 D. 大小为 11. （多选）如图所示，固定的斜面上叠放着、两木块，木块与的接触面水平，水平力作用于木块，使木块、保持静止状态，且。则下列描述正确的是(    ) A. 对的压力和对的支持力是一对平衡力 B. 不可能只受到个力作用 C. 可能受到个力作用 D. 斜面对木块的摩擦力方向一定沿斜面向下 一．基础巩固练 1.下列关于重力、重心、重力加速度的说法，正确的是  (    ) A. 物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，可见力是可以离开物体而独立存在的 B. 物体的重心一定与它的几何中心重合 C. 用一根绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上 D. 在地球上的重力加速度，两极最大、赤道最小 2.如图所示是我国的极地考察破冰船“雪龙号”为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度．则船体对冰块的弹力示意图正确的是(    ) A. B. C. D. 3.下列各图中接触面均光滑，其中静止的、物体间无弹力的是  (    ) A. B. C. D. 4.关于弹力的产生，下列说法正确的是(    ) A. 放在桌面上的木块要受到一个向上的弹力，这是木块发生微小的形变而产生的 B. 木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力 C. 拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿对它的弹力，是木头发生形变而产生的 D. 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是电线发生微小形变而产生的 5.如图所示，物体的质量为，与水平桌面间的动摩擦因数为，在水平向右的推力作用下匀速运动，物体从边缘开始，到物体的三分之一滑离桌边为止，在此过程中下列说法正确的是  (    ) A. 推力因物体悬空部分越来越大而变小 B. 物体所受摩擦力逐渐减小 C. 推力的大小始终是 D. 因接触面变小，动摩擦因数会变大 6.用弹簧测力计测定木块和木块间的动摩擦因数，有如图所示的两种装置．已知、的质量分别为、，重力加速度为，下列说法正确的是 (    ) A. 甲图装置中只有匀速拉动，才能用弹簧测力计的读数表示、间的摩擦力大小 B. 乙图装置中只有匀速拉动，才能用弹簧测力计的读数表示、间的摩擦力大小 C. 甲图装置中当被拉动时，、间的摩擦力大小可用表示 D. 乙图装置中当被拉动时，对的摩擦力方向向左 7.下图中各物体的受力示意图正确的是(    ) A. 随皮带向下匀速运动的物体 B. 水平力把铁块紧压在竖直墙上静止 C. 靠在光滑墙上而静止的木板 D. 木块一定受摩擦力 8.如图所示，光滑斜面上放置木板和木块，木板用轻绳拴在固定挡板上，今用一沿斜面向下的力拉但未拉动，、仍处于静止状态，则木板受几个力？ (    ) A. 个 B. 个 C. 个 D. 个 二．能力提升练 9.在探究弹力和弹簧伸长量的关系实验中，因单根弹簧的弹性限度有限，某同学将两根同样的轻质弹簧并联起来，如图所示，测得两根弹簧的劲度系数为，则单根弹簧的劲度系数为  (    ) A. B. C. D. 10.、、三个物体通过细绳和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，是一箱沙子，沙子和箱的重力大小都等于，动滑轮的质量不计．现打开箱子下端的开口，使沙子均匀流出，经过时间沙子流完，则下列选项中能表示在此过程中桌面对物体的摩擦力的大小随时间变化的关系图像的是  (    ) A. B. C. D. 11.如图所示，水平传送带上放一物块，当传送带顺时针方向以速度匀速传动时，物体在轻弹簧的水平拉力作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为；现令传送带顺时针方向传动的速度增加到时，弹簧的伸长量为则关于弹簧前、后的伸长量，下列说法中正确的是  (    ) A. 弹簧伸长量将减小，即 B. 弹簧伸长量将增加，即 C. 弹簧伸长量在传送带顺时针方向加速传动时将有所变化，最终 D. 弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终 12. （多选）如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块，物块静止时弹簧长度为；若在物块上端再放一个质量为的物块，静止时弹簧长度为，如图乙所示．弹簧始终处于弹性限度范围内，则  (    ) A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的原长为 D. 弹簧的原长为 13. （多选）如图所示，某物块静止在光滑斜面上，物块与一轻质弹簧相连，弹簧连接的细绳被固定在斜面的顶端，物块的下端有一个垂直于斜面的挡板，整个装置处于静止状态，则物块的受力个数可能为(    ) A. B. C. D. 14. （多选）如图甲、乙所示，乙图中斜面体固定不动．甲、乙两图中物体、在大小为的力的作用下一起运动，关于物体所受的摩擦力，下列说法正确的是  (    ) A. 如果两图中的、都做匀速直线运动，则两图中均受摩擦力，方向与方向相同 B. 如果两图中的、都做匀速直线运动，则甲图中不受摩擦力，乙图中受摩擦力，方向和方向相同 C. 如果两图中的、都做加速运动，则两图中均受摩擦力，方向与方向相同 D. 如果两图中的、都做加速运动，则甲图中受的摩擦力方向与方向相反，乙图中受的摩擦力方向与方向相同 三．拓展创新练 15.通常情况下，在向高层建筑物运送工料时，在高处用定滑轮进行运输，为了安全起见人站在水平高台上，用另一段绳子控制工料避免与建筑物发生碰撞。其简易图如图所示，某次运输时，工料的质量为，当绳与竖直方向的夹角为时，绳刚好水平，已知，，重力加速度取，绳子的质量可忽略不计。求： 细绳与细绳受到的拉力大小； 人对高台的摩擦力。 16.如图位于水平桌面上的物块由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，滑轮到和滑轮到的两段绳都是水平的，已知与之间以及与桌面之间的动摩擦因数都为，的质量为，的质量为，设最大静摩擦等于滑动摩擦力，滑轮的摩擦不计，重力加速度为，现用一水平向右的力拉，则 若此时绳绷直但没有拉力，求上表面和下表面受到的摩擦力大小及方向； 若恒力拉着使其水平向右做匀速直线运动，求恒力的大小。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 期末寒假作业巩固提高06三种常见力与受力分析基础 期末寒假作业巩固提高06三种常见力与受力分析基础 1 2 2 一．重力 2 二．弹力 3 三．摩擦力 4 四．受力分析初步 5 6 一．重力及弹力有无与方向的判断 6 二．弹力大小的计算（胡克定律） 7 三．摩擦力有无、方向及性质的判断 8 四．摩擦力大小的计算 8 五．摩擦力的突变问题 9 六．受力分析基础 10 12 一．基础巩固练 12 二．能力提升练 16 三．拓展创新练 18 一．重力 1. 定义与产生 · 定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。 · 注意：重力是地球对物体万有引力的一个分力，不是万有引力本身。 2. 大小与方向 · 大小：G = mg g 为自由落体加速度（重力加速度），单位 N/kg 或 m/s²。 · 同一物体，G 的变化由 g 的变化引起（不同纬度、高度）。 · 方向：竖直向下（不一定指向地心，除赤道和两极外）。 与水平面垂直，与支持面不一定垂直（如在斜面上）。 3. 重心 · 定义：物体各部分所受重力的等效作用点。 · 决定因素： 物体的形状。物体的质量分布。 · 特点： 质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心。 重心不一定在物体上（如圆环、折尺）。 重心位置与物体的放置状态、运动状态无关。 确定方法：对于形状不规则、质量分布不均匀的薄板状物体，可用悬挂法确定重心。 2． 弹力 1.定义与产生条件： · 定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，而对与它接触的物体产生的力。 · 产生条件（必须同时满足）： 直接接触；接触处发生弹性形变。 2. 弹力有无的判断方法 对于形变不明显的情况，常用以下方法： · 假设法： 假设撤去接触面：看物体能否保持原状态。若不能，则存在弹力。 假设存在弹力：分析物体的受力或运动状态是否矛盾。若矛盾，则不存在。 · 状态法：根据物体的运动状态（静止、匀速、加速），利用平衡条件或牛顿第二定律判断。 · 替换法：用易形变的物体（如海绵、橡皮泥）替换硬接触面，观察是否形变。 3. 弹力方向的判断 · 总原则：弹力方向与施力物体形变的方向相反，与受力物体形变方向相同。 · 面与面接触：弹力方向垂直于公共接触面，指向受力物体。 压力：垂直于接触面指向被压物体。 支持力：垂直于接触面指向被支持物体。 点与面接触：弹力方向过接触点垂直于面，指向受力物体。 点与点接触（球与球、球与平面）：弹力方向垂直于过接触点的公切面，指向受力物体。 轻绳（轻线）：弹力方向沿绳指向绳收缩的方向（拉力）。 轻杆：弹力方向不一定沿杆，需根据平衡条件或运动状态具体分析。 若杆一端用铰链连接，则杆的弹力沿杆方向。 若杆两端固定或自由，则杆的弹力可不沿杆。 轻弹簧：弹力方向沿弹簧轴线，指向恢复原长的方向。 拉伸时：为拉力，指向弹簧收缩方向。 压缩时：为压力，指向弹簧伸展方向。 4. 弹力大小的计算 · 胡克定律（弹簧）：F = kx 或 ΔF = kΔx k：劲度系数，由弹簧自身（材料、长度、粗细、匝数）决定，单位 N/m。 x：弹簧的形变量（伸长量或压缩量），不是弹簧的长度。 · 适用条件：弹簧在弹性限度内发生形变。 · 非弹簧弹力：一般根据物体的运动状态，利用平衡条件（F合 = 0）或牛顿第二定律（F合 = ma）计算。 三．摩擦力 1. 产生条件（必须同时满足）： 接触面粗糙。 接触处有压力（弹力）。 两物体间有相对运动或相对运动趋势。 2. 静摩擦力 · 定义：两个相互接触的物体，只有相对运动趋势，而没有相对运动时产生的摩擦力。 · 方向：沿接触面，与物体相对运动趋势的方向相反。 判断相对运动趋势方向的方法：假设接触面光滑，看物体将向哪个方向运动。 · 大小：0 < F静 ≤ Fmax 静摩擦力的大小由外力或运动状态决定，是一个被动力。 最大静摩擦力 (Fmax)：物体即将开始滑动时的静摩擦力。通常认为 Fmax ≈ F滑 = μFN，但实际略大于滑动摩擦力。 · 计算方法： 平衡状态（静止或匀速）：根据平衡条件 (F合 = 0) 求解。 非平衡状态（有加速度）：根据牛顿第二定律 (F合 = ma) 求解。 3. 滑动摩擦力 · 定义：两个相互接触的物体，发生相对运动时产生的摩擦力。 · 方向：沿接触面，与物体相对运动的方向相反。 注意：“相对运动”是相对于与之接触的物体，与物体的“绝对运动”方向可能相同、相反或成任意角度。 · 大小：Ff = μFN μ：动摩擦因数，由接触面的材料和粗糙程度决定，与接触面积、相对速度无关。 F_N：接触面间的正压力（垂直接触面的弹力），不一定等于物体的重力。 计算公式适用范围：只适用于计算滑动摩擦力。 4. 摩擦力的“六个不一定” 摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反（可能是动力）。 摩擦力不一定阻碍物体的运动（可能促进运动）。 摩擦力不一定是阻力（可以是动力）。 摩擦力不一定使物体减速（可以使物体加速）。 受静摩擦力的物体不一定静止（如传送带上的物体）。 受滑动摩擦力的物体不一定运动（如地面受运动的物体摩擦）。 5. 摩擦力有无及方向的判断方法 · 假设法（最常用）： 假设接触面光滑。 判断研究对象相对于接触物体会如何运动。 这个“相对运动”的方向就是相对运动趋势的方向。 静摩擦力的方向与此趋势方向相反。 · 状态法：根据物体的运动状态（平衡或加速），利用平衡条件或牛顿第二定律反推摩擦力的有无和方向。 · 牛顿第三定律法：先分析受力较少的物体受到的摩擦力，再根据力的相互性确定目标物体受到的摩擦力。 四．受力分析初步 1. 受力分析的定义与目的 · 定义：把指定物体（研究对象）在指定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力示意图。 · 目的：为应用平衡条件 (F合 = 0) 或牛顿第二定律 (F合 = ma) 解决物体运动状态问题做准备。 2. 受力分析的基本原则与步骤 · 基本原则： · 只分析研究对象受到的力（外力），不分析它对其他物体施加的力（内力在隔离体内部分析时才出现）。按顺序分析，防止漏力。每个力都能找到施力物体，防止“添力”。 · 一般步骤（口诀：一重、二弹、三摩擦、四其他） 3. 常用方法与技巧 · 整体法与隔离法： 整体法：将多个物体视为一个整体分析外力。适用于分析系统对外的作用或系统整体的加速度。 隔离法：将研究对象从系统中隔离出来单独分析。适用于分析系统内物体间的相互作用力。 · 通常结合使用：先整体后隔离。假设法：用于判断弹力、摩擦力的有无及方向。状态法：结合物体的运动状态（静止、匀速、加速）进行判断。 4. 受力分析的注意事项 · 区分内力与外力：对系统用整体法时，不画系统内物体间的相互作用力（内力）。 · 区分性质力与效果力：只分析性质力（重力、弹力、摩擦力、电场力等），不分析它们的合力、分力等效果力。 · 注意力的相互性：A对B的力与B对A的力是一对作用力与反作用力，不能同时画在同一个物体上。 · 结合运动状态：受力分析的结果必须与物体的实际运动状态相符。 一．重力及弹力有无与方向的判断 1.关于重力及弹力的说法，正确的是(    ) A. 物体的重心位置跟物体的质量分布情况有关，与物体的形状无关 B. 同一个物体在地球上各点，其所受重力大小一定相等 C. 由胡克定律可得：，可知弹簧的劲度系数与弹力成正比，与形变量成反比 D. 压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方向 【答案】D  【解析】A.物体的重心位置跟物体的质量分布情况与物体的形状都有关系，A错误； B.由于地球不同纬度重力加速度不一样，所以同一物体在地球上各点，其所受重力大小不一定相等，B错误； C.弹簧的劲度系数由弹簧自身决定，与弹力和形变量没有关系，C错误； D.弹力方向与施力物体的形变方向相反，故压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳而指向绳收缩的方向，D正确。 2.如图所示，下列四种情景中，物体球或杆均处于静止状态，物体与外界的接触面接触点均光滑，物体所受弹力示意图正确的是(    ) A. B. C.   D. 【答案】D  【解析】A.如果存在，球将无法平衡，A错误； B.物体受到两个力平衡，所以杆给物体的作用力竖直向上才能与重力平衡，B错误； C.杆的左端点与曲面接触，根据弹力方向垂直接触面指向受力物体，所以应指向圆心，C错误； D.物体只受到重力和拉力，才能保持平衡，如果斜面存在支持力，物体将无法保持平衡，D正确。 故选D。 二．弹力大小的计算（胡克定律） 3.如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图线，根据图线可以判断，下列说法中不正确的是 A. 弹簧的原长为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧伸长时弹力大小为 D. 弹簧压缩时弹力大小为 【答案】C  【解析】A、当弹力时，弹簧处于原长状态，由图知，弹簧的原长，故A正确； 、由图看出，当弹簧的长度为时，弹力为，此时弹簧压缩量 根据胡克定律得，故B、D正确； C、当弹簧伸长量，根据胡克定律得，故C错误。 本题选不正确的，故选：。 4.如图所示，质量分别为和的物块和，用一个劲度系数未知的轻质弹簧连接叠放在一起，最初系统处于静止状态，此时轻质弹簧被压缩，弹簧的压缩或拉伸均在弹性限度内，取，求： 轻质弹簧的劲度系数 用力缓慢拉直到刚好离开地面时，弹簧的伸长量 继续缓慢拉直到离地面时，物块相对初始位置被提升的高度。 【答案】解：最初静止时，压在弹簧上使弹簧被压缩，弹簧的压缩量为， 对，由受力平衡可得， 解得。 刚要离开地面时，地面的支持力为零，此时弹簧处于伸长状态，设伸长量为， 对，由受力平衡可得， 解得。 刚要离开地面时，物块相对初始位置被提升， 此后间距不变，继续缓慢拉，当离地面时，物块也上升， 最终，物块相对初始位置被提升的高度。  三．摩擦力有无、方向及性质的判断 5.如图，将一辆前轮驱动的电动玩具车放在、两个平板小车上，三者置于水平实验桌上。当玩具车启动向前运动时，两平板小车也开始运动，则、车运动的方向为(    ) A. 向前，向后 B. 向后，向前 C. 向前，向前 D. 向后，向后 【答案】B  【解析】因前轮驱动的电动小汽车，当后轮顺时针转动时，车对后轮摩擦力向后，后轮对车的摩擦力向前；而前轮是主动轮，车对前轮的摩擦力向前，前轮对车的摩擦力向后。因此车向前运动，而车向后运动。 故选B。 四．摩擦力大小的计算 6.（多选）木块，分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为；夹在，之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为，系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块上如图所示力作用后(    ) A. 木块所受摩擦力大小是 B. 木块所受摩擦力大小是 C. 木块所受摩擦力大小是 D. 木块所受摩擦力大小是 【答案】BC  【解析】解：未加时，木块受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，则弹簧弹力为： ； 木块与地面间的最大静摩擦力为： ； 而木块与地面间的最大静摩擦力为： ； 施加后，对木块有： ； 木块受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为： ， 施加后，木块所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为： ；故BC正确，AD错误 故选：。 五．摩擦力的突变问题 7.如图所示，，两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始缓慢增大的水平力向右拉物体，直到即将移动，此过程中，地面对的摩擦力和对的摩擦力的变化情况是(    ) A. 先变小后变大 B. 先不变后变大 C. 先变大后不变 D. 先不变后变大 【答案】D  【解析】刚开始弹簧处于伸长状态，对的作用力向右，对的作用力向左，而均静止，所以刚开始的方向水平向右，方向水平向左，当用一个从零开始缓慢增大的水平力向右拉物体时，刚开始，未拉动，弹簧弹力不变，不变，减小；当等于弹簧弹力时，等于零，继续增大，反向增大，当增大到最大静摩擦力时，物体开始运动，此后变为滑动摩擦力，不发生变化，故AB错误； 弹簧长度先不变故先不变，而后弹簧被拉伸，弹力变大，仍静止，所以变大，所以对的摩擦力先不变，后变大，故C错误，D正确。 故选D。 8.把一个重为的物体，用一个水平力为恒量，为时间压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从开始物体所受的摩擦力随的变化关系是(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】由图可知，从开始水平推力，即压力不断增大，则物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动摩擦力的大小与压力正比，因此滑动摩擦力不断增大，当物体的速度减为零时，此时物体的最大静摩擦力大于重力时，物体将处于静止状态，即使推力增大，也不会影响物体的静摩擦力大小，此时静摩擦力的大小等于重力，因此B正确，ACD错误。 故选B。 六．受力分析基础 9.如图所示，、两物体在竖直向上的恒力作用下，一起沿粗糙竖直墙面匀速向下运动，、两物体的质量分别为、，重力加速度为，则(    ) A. 物体对物体的作用力垂直于接触面 B. 物体与墙壁间可能存在摩擦力的作用 C. 物体一定只受个力作用 D. 恒力小于 【答案】C  【解析】解：以为研究对象，对有摩擦力和支持力，这两个力的合力竖直向上与的重力平衡， 所以物体对物体的作用力竖直向上，故A错误 对物体、整体受力分析，受重力、恒力，水平方向墙壁对没有支持力，否则整体不会平衡，所以墙壁对没有摩擦力，由平衡条件得，故BD错误 C.以为研究对象，物体受到重力、给它的压力和摩擦力、外力，共个力，故C正确． 故选C． 10. （多选）如图所示，质量为的木块在质量为的长木板上向右滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若木块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，则长木板受到地面的摩擦力大小为(    ) A. 方向水平向右 B. 方向水平向左 C. 大小为 D. 大小为 【答案】BD  【解析】对进行受力分析 可知 对受力分析 由图可知，根据平衡条件和牛顿第三定律， 木板受到木块向右的摩擦力，水平方向平衡，木板受到地面的摩擦力方向水平向左。 故AC错误，BD正确。 故选：。 11. （多选）如图所示，固定的斜面上叠放着、两木块，木块与的接触面水平，水平力作用于木块，使木块、保持静止状态，且。则下列描述正确的是(    ) A. 对的压力和对的支持力是一对平衡力 B. 不可能只受到个力作用 C. 可能受到个力作用 D. 斜面对木块的摩擦力方向一定沿斜面向下 【答案】BC  【解析】A.根据牛顿第三定律，对的压力和对的支持力是一对作用力与反作用力，故A错误； B.对木块受力分析，受推力、重力、支持力和静摩擦力，受到个力作用，故B正确； C.对木块受力分析，受重力、对的压力、对水平向左的静摩擦力、斜面对垂直向上的支持力，斜面对有可能有静摩擦力当对向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时静摩擦力为零，故B受个力或个力，故C正确； D.当对向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时，斜面对木块的静摩擦力为零；当对向左的静摩擦力平行于斜面方向分力大于重力沿斜面向下的分力时，有上滑的趋势，斜面对木块的静摩擦力方向沿斜面向下；当对向左的静摩擦力平行于斜面方向的分力小于重力沿斜面向下的分力时，有下滑的趋势，斜面对木块的静摩擦力方向沿斜面向上，故D错误。 故选BC。 一．基础巩固练 1.下列关于重力、重心、重力加速度的说法，正确的是  (    ) A. 物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，可见力是可以离开物体而独立存在的 B. 物体的重心一定与它的几何中心重合 C. 用一根绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上 D. 在地球上的重力加速度，两极最大、赤道最小 【答案】D  【解析】A.物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，是通过重力场实现的，力不能离开物体而独立存在，A错误； B.重心的位置不仅与物体的形状有关，还与物体的质量分布有关，所以物体的重心不一定与它的几何中心重合，只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心，B错误； C.用一根绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，物体受到重力和绳子的拉力，根据二力平衡可知重力与拉力在同一直线上，则该物体的重心一定在绳子的延长线上，C错误； D.在地球上的重力加速度，两极最大、赤道最小，D正确． 2.如图所示是我国的极地考察破冰船“雪龙号”为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度．则船体对冰块的弹力示意图正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】船体对冰块的弹力垂直于冰块与船体的接触面，指向冰块，故C正确． 3.下列各图中接触面均光滑，其中静止的、物体间无弹力的是  (    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】假设选项中、间有弹力，则物体受到向右的弹力作用，不可能静止，与假设矛盾，故A选项中、物体间没有弹力；选项中、相互挤压，必定存在弹力；选项中在上，故对有向上的支持力弹力；选项中假设、间没有弹力，则将向左摆动，故D选项中、物体间有弹力．故本题选A． 4.关于弹力的产生，下列说法正确的是(    ) A. 放在桌面上的木块要受到一个向上的弹力，这是木块发生微小的形变而产生的 B. 木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力 C. 拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿对它的弹力，是木头发生形变而产生的 D. 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是电线发生微小形变而产生的 【答案】D  【解析】弹力是发生形变的物体对使其产生形变的物体的作用力，施力物体是发生形变的物体，受力物体是使施力物体产生形变的物体．桌面对木块向上的弹力是桌面发生微小形变而产生的，竹竿对木头的弹力是竹竿发生形变而产生的，电线对电灯的拉力是电线发生微小形变而产生的，所以、C错误，D正确；木块放在桌面上，木块有形变，所以对桌面产生压力，B错误． 5.如图所示，物体的质量为，与水平桌面间的动摩擦因数为，在水平向右的推力作用下匀速运动，物体从边缘开始，到物体的三分之一滑离桌边为止，在此过程中下列说法正确的是  (    ) A. 推力因物体悬空部分越来越大而变小 B. 物体所受摩擦力逐渐减小 C. 推力的大小始终是 D. 因接触面变小，动摩擦因数会变大 【答案】C  【解析】当物体在桌面上匀速滑动时，物体对桌面的压力始终等于物体重力，桌面与物体表面间的粗糙程度不变，即动摩擦因数不变，只是接触面积在逐渐减小，而接触面积的大小不影响摩擦力的大小，因此，在此过程中摩擦力是不变的，、D错误； 对物体受力分析，可知推力始终等于摩擦力，A错误，C正确． 6.用弹簧测力计测定木块和木块间的动摩擦因数，有如图所示的两种装置．已知、的质量分别为、，重力加速度为，下列说法正确的是 (    ) A. 甲图装置中只有匀速拉动，才能用弹簧测力计的读数表示、间的摩擦力大小 B. 乙图装置中只有匀速拉动，才能用弹簧测力计的读数表示、间的摩擦力大小 C. 甲图装置中当被拉动时，、间的摩擦力大小可用表示 D. 乙图装置中当被拉动时，对的摩擦力方向向左 【答案】B  【解析】题图甲中静止，受到的摩擦力始终等于弹簧测力计的示数，所以不用匀速运动；而题图乙中，是运动的，要使受到的摩擦力始终等于弹簧测力计示数，一定要匀速运动，故A错误，B正确； C.题图甲中，当被拉动时，、间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为，故C错误； D.题图乙中，当被拉动时，相对向左运动，则对的摩擦力方向向右，故D错误． 7.下图中各物体的受力示意图正确的是(    ) A. 随皮带向下匀速运动的物体 B. 水平力把铁块紧压在竖直墙上静止 C. 靠在光滑墙上而静止的木板 D. 木块一定受摩擦力 【答案】A  【解析】图中物体随皮带向下匀速运动，受到重力、皮带的支持力和静摩擦力，物体有沿皮带向下运动的趋势，受到的静摩擦力沿皮带向上，故A正确； 图中的铁块受三个力不能平衡，少了墙壁给它的水平向左的弹力，故B错误； 图中木板受到重力、墙的弹力和地面的弹力以及地面的静摩擦力，其中墙对木板的弹力应该是水平向右的，故C错误； 图中木块在推力、墙壁的支持力和重力的共同作用下，可能不会与墙壁产生相对运动趋势，所以木块可能不受摩擦力，故D错误． 8.如图所示，光滑斜面上放置木板和木块，木板用轻绳拴在固定挡板上，今用一沿斜面向下的力拉但未拉动，、仍处于静止状态，则木板受几个力？ (    ) A. 个 B. 个 C. 个 D. 个 【答案】B  【解析】【分析】 本题考查物体的受力分析，逐次分析重力弹力摩擦力，根据平衡状态判断即可。 【解析】 根据题意可知处于平衡状态，则受重力、对的支持力、绳的拉力和对的摩擦力，故B正确． 二．能力提升练 9.在探究弹力和弹簧伸长量的关系实验中，因单根弹簧的弹性限度有限，某同学将两根同样的轻质弹簧并联起来，如图所示，测得两根弹簧的劲度系数为，则单根弹簧的劲度系数为  (    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】设两根弹簧并联后，下端悬挂的物体的重力为时，单根弹簧的伸长量为根据胡克定律，得设单根弹簧的劲度系数为，对于单根弹簧，所受的拉力为，由得 10.、、三个物体通过细绳和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，是一箱沙子，沙子和箱的重力大小都等于，动滑轮的质量不计．现打开箱子下端的开口，使沙子均匀流出，经过时间沙子流完，则下列选项中能表示在此过程中桌面对物体的摩擦力的大小随时间变化的关系图像的是  (    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】开始时两绳所受拉力大小均为，物体所受摩擦力向左，同时对物体施加向右的摩擦力．物体受力平衡，则桌面对物体的摩擦力大小为，方向向左．同理，沙子流完之后，受桌面的摩擦力大小为，方向向左．故B项正确． 11.如图所示，水平传送带上放一物块，当传送带顺时针方向以速度匀速传动时，物体在轻弹簧的水平拉力作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为；现令传送带顺时针方向传动的速度增加到时，弹簧的伸长量为则关于弹簧前、后的伸长量，下列说法中正确的是  (    ) A. 弹簧伸长量将减小，即 B. 弹簧伸长量将增加，即 C. 弹簧伸长量在传送带顺时针方向加速传动时将有所变化，最终 D. 弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终 【答案】D  【解析】传送带的速度方向不变，不管速度大小如何变化，物块所受的滑动摩擦力方向向右，大小总等于，与弹簧弹力平衡，由于滑动摩擦力大小不变，则弹簧弹力不变，根据知弹簧的形变量不变，始终，故选D． 12. （多选）如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块，物块静止时弹簧长度为；若在物块上端再放一个质量为的物块，静止时弹簧长度为，如图乙所示．弹簧始终处于弹性限度范围内，则  (    ) A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的原长为 D. 弹簧的原长为 【答案】BC  【解析】由胡克定律得，可得，受力分析则有，解得，故A错误，B正确；设弹簧原长为，由甲图分析可知，解得，故C正确，D错误． 13. （多选）如图所示，某物块静止在光滑斜面上，物块与一轻质弹簧相连，弹簧连接的细绳被固定在斜面的顶端，物块的下端有一个垂直于斜面的挡板，整个装置处于静止状态，则物块的受力个数可能为(    ) A. B. C. D. 【答案】BC  【解析】由于挡板对物块的作用力情况未知，故物块一定受到重力，斜面的支持力，而弹簧拉力或挡板支持力一定存在其中一个或者两个力同时存在可知选项B、C正确． 14. （多选）如图甲、乙所示，乙图中斜面体固定不动．甲、乙两图中物体、在大小为的力的作用下一起运动，关于物体所受的摩擦力，下列说法正确的是  (    ) A. 如果两图中的、都做匀速直线运动，则两图中均受摩擦力，方向与方向相同 B. 如果两图中的、都做匀速直线运动，则甲图中不受摩擦力，乙图中受摩擦力，方向和方向相同 C. 如果两图中的、都做加速运动，则两图中均受摩擦力，方向与方向相同 D. 如果两图中的、都做加速运动，则甲图中受的摩擦力方向与方向相反，乙图中受的摩擦力方向与方向相同 【答案】BC  【解析】甲中做匀速直线运动，故甲中没有相对于的运动趋势，不受摩擦力；乙中处于平衡状态，但的重力使有沿斜面下滑的趋势，故对有沿斜面向上的摩擦力，故受与方向相同的摩擦力，A错误，B正确．如果甲中做匀加速直线运动，则甲中有相对于向左运动的趋势，故甲中受摩擦力方向向左，方向与方向相同；乙中也是做加速运动，但的重力使有沿斜面下滑的趋势，故对有沿斜面向上的摩擦力，受与方向相同的摩擦力，C正确，D错误． 三．拓展创新练 15.通常情况下，在向高层建筑物运送工料时，在高处用定滑轮进行运输，为了安全起见人站在水平高台上，用另一段绳子控制工料避免与建筑物发生碰撞。其简易图如图所示，某次运输时，工料的质量为，当绳与竖直方向的夹角为时，绳刚好水平，已知，，重力加速度取，绳子的质量可忽略不计。求： 细绳与细绳受到的拉力大小； 人对高台的摩擦力。 【答案】解：点处于共点力的平衡状态，对点受力分析，受绳向下的拉力、、绳的拉力、，如图所示： 由竖直方向平衡关系有： 由水平方向平衡关系有： 联立方程，代入数据解得： 由牛顿第三定律可知，细绳与细绳受到的拉力大小分别为、。 对人受力分析，人在水平方向受摩擦力、绳的拉力大小等于，如上图所示，根据水平方向平衡关系有： 由牛顿第三定可知，人对高台的摩擦力为：，方向水平向右。  16.如图位于水平桌面上的物块由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，滑轮到和滑轮到的两段绳都是水平的，已知与之间以及与桌面之间的动摩擦因数都为，的质量为，的质量为，设最大静摩擦等于滑动摩擦力，滑轮的摩擦不计，重力加速度为，现用一水平向右的力拉，则 若此时绳绷直但没有拉力，求上表面和下表面受到的摩擦力大小及方向； 若恒力拉着使其水平向右做匀速直线运动，求恒力的大小。 【答案】解：对：绳上无拉力，有， 根据二力平衡，有， 根据作用力与反作用力，上表面受摩擦力， 对：因为绳上无拉力，地面对的最大静摩擦力为，有， 静止不动，根据二力平衡，下表面受到的摩擦力为， 方向水平向左。 水平向右做匀速直线运动时，向左匀速运动，有， 方向水平向右，根据二力平衡，绳上拉力为， 根据作用力和反作用力，上表面受摩擦力， 方向水平向左。 由于向右做匀速直线运动，地面对下表面有向左的滑动摩擦力， 绳对有向左的拉力， 根据平衡条件有。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $