精品解析:山东济宁市育才中学2026-2027学年高一上学期10月阶段检测物理试题
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内容正文:
2026-2027学年度高一物理受力分析专题竞赛
一、单选题
1. 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α=90°,质量为m2的小球位于水平地面上.几位同学在学习了受力分析之后,对两个小球的受力情况进行了分析,其中对m1 、、m2受力个数的讨论中,你认为正确的是( )
A. 小张说:m1 受3个力、m2受3个力作用
B. 小李说:m1 受2个力、m2受3个力作用
C. 小黄说:m1 受2个力、m2受2个力作用
D. 小明说:m1 受4个力、m2受3个力作用
2. 如图所示,A、B、C 三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑 其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是( )
A. A 与墙面间存在压力 B. A 与墙面间存在静摩擦力
C. A 物块共受 3 个力作用 D. B 物块共受 5 个力作用
3. 如图 所示,壁虎沿竖直墙面斜向上匀速爬行,速度为 v,壁虎所受的重力为 G,与墙面之间的摩擦力 为关于壁虎在竖直墙面内的受力分析,下列示意图中正确的是
A. B. C. D.
4. 下列处于静止或者相对静止状态的物体,受力分析图示中正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,足球弹射到球网上,关于足球受力分析说法正确的是( )
A. 足球受到重力、弹力、摩擦力
B. 图中足球没有发生形变
C. 足球受到的弹力是足球形变产生的
D. 足球所受的合外力为零
6. 如图所示,质量为的滑块置于粗糙水平面上,在与水平方向夹角为斜向上的恒力的作用下沿水平面向右做匀速直线运动。滑块和水平面之间的动摩擦因数,重力加速度为,关于滑块的受力,下列分析正确的是( )
A. 滑块一定受到四个力的作用 B. 滑块受到地面的摩擦力可能大于地面的支持力
C. 滑块可能受到三个力的作用 D. 做匀速直线运动时速度越大,滑动摩擦力越大
7. 很多家庭的冰箱上都贴有冰箱贴,分析冰箱贴的受力发现( )
A. 冰箱对冰箱贴的作用力就是弹力
B. 冰箱对冰箱贴的作用力是吸引力
C. 冰箱对冰箱贴的摩擦力大于冰箱贴的重力
D. 冰箱对冰箱贴的摩擦力大小等于冰箱贴的重力大小
8. 如图所示,放在粗糙地面的斜劈C上叠放了A、B两个物体,三者保持静止状态。关于三物体A、B、C的受力分析,下列说法正确的是( )
A. 物体A可能受到3个力的作用
B. 物体B一定受到四个力的作用
C. 物体B对C的作用力可能与斜劈表面夹角为90°
D. 地面可能对C有摩擦力作用
9. 放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于拉伸状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如右图所示,则关于M和m受力情况的判断,正确的是( )
A. m受到M对它向右的摩擦力
B. 根据受力分析,M受到了6个力的作用
C. 地面对M的摩擦力方向右
D. 地面对M不存在摩擦力作用
10. 如图,某演员在水平地面上表演“单杆上平衡”节目,当演员和杆均处于静止状态时,杆发生了明显的弯曲。下列关于演员和杆的受力分析,正确的是( )
A. 杆下端受到地面的摩擦力 B. 杆对演员的作用力方向竖直向上
C. 杆对演员没有摩擦力作用 D. 杆共受到两个力的作用
11. L型木板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
12. 如图所示,水平桌面上平放有张卡片,每一张卡片的质量均为用一手指以竖直向下的力压第张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第张卡片与第张卡片之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第张卡片之间的动摩擦因数为,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为,且有,则下列说法正确的是 ( )
A. 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动
B. 上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左
C. 第张卡片受到手指的摩擦力向左
D. 最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右
13. a、b两个质量相同的球用细线连接,a球用细线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止。下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
14. 如图所示,一位同学用双手水平夹起一摞书,并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数,书与书间的动摩擦因数,设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg,该同学对书的水平正压力为200N,每本书均呈竖直状态,则下列说法正确的是( )
A. 每本书受到的摩擦力的合力大小不等 B. 书与书之间的摩擦力大小均相等
C. 他最多能夹住80本书 D. 他最多能夹住62本书
15. 复印机的进纸过程可简化成如图所示的模型,滚轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数为,复印机工作时滚轮给第一张纸的压力大小为F(),设每张纸的质量为m,正常情况下,进纸侧能做到每次只进一张纸。滚轮沿逆时针方向转动,带动第一张纸向右运动。重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 进第一张纸时,第二张纸受到第一张纸的摩擦力方向向右
B.
C. 进第一张纸时,第三张纸与第四张纸之间的摩擦力大小为
D. 进第一张纸时,最后一张纸受到摩擦片的摩擦力大小为0
16. 某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上,则该运动员( )
A. 受到水平向前的摩擦力 B. 受到水平向后的摩擦力
C. 受到竖直向上的支持力 D. 所受支持力由脚底形变产生
17. 矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力、与速度方向垂直的升力和与速度方向相反的空气阻力。下列受力分析示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
18. 如图是“中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员( )
A. 受到的重力大小为 B. 受到的合力大小为
C. 对球面的压力大小为 D. 对球面的作用力大小为
二、多选题
19. 如图所示,甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接,静止于倾角为的粗糙斜面体上,斜面体始终保持静止,则下列判断正确的是( )
A. 物体甲一定受到4个力的作用 B. 物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下
C. 物体乙所受的摩擦力不可能为零 D. 水平面对斜面体无摩擦力作用
20. 如图所示,置于水平面上的木块甲、乙,质量分别为和,所有接触面均是粗糙的。当用水平力作用于甲木块左端时,两木块一起向右做匀速直线运动。则受力分析正确的是( )
A. 甲受到4个力的作用 B. 乙受到4个力的作用
C. 甲受到5个力的作用 D. 当甲乙静止时,乙一定不受甲对它的弹力
21. 如图所示,木块A、在竖直向上的外力的作用下处于静止状态,其中木块A的上表面和水平天花板接触,下面关于木块A、受力分析正确的是( )
A. 木块A一定受3个力 B. 木块A可能受4个力
C. 木块B一定受4个力 D. 木块可能受3个力
22. 下列各物体均处于静止状态,一切摩擦不计,则物体的受力分析一定不正确的是( )
A. B. C. D.
23. 如图所示,在固定斜面上木块A与木块B的接触面是水平的,轻绳呈水平状态,两木块均保持静止。则关于木块A和木块B受力个数的分析可能是( )
A. A受2个力、B受4个力 B. A受3个力、B受4个力
C. A受4个力、B受4个力 D. A受4个力、B受5个力
三、作图题
24. 在图中对均匀圆球进行受力分析,并画出受力图。图中的接触面均是光滑的,且球处于静止状态。
25. 分别画出小球和物体的受力示意图
26. 要使一个质量为的物体A能够静止在倾角为的斜面上,施加一个水平向右推力,如图所示;已知物体与斜面间的动摩擦因数为,物体受到的最大静摩擦力近似认为是物体受到的滑动摩擦力。(已知重力加速度为),画出物体恰好不滑动时的受力分析图。
四、实验题
27. 某同学通过如图所示装置测量不同材料间的动摩擦因数,实验步骤如下:
a.用天平测出物块A的质量m1=2.0kg,物块B的质量m2=1.0kg;
b.按图甲所示安装实验器材,并保证传感器的初始示数为零;
c.逐渐增大弹簧测力计的拉力F1(物块B足够长),记录拉力大小F1及相应的传感器示数F2。
d.以传感器示数。F2为纵轴,以拉力大小F1为横轴建立直角坐标系,得到F2随F1变化的图线如图乙所示。结合以上信息回答下面问题:
(1)为了能准确的测量出动摩擦因数,实验时______(填“需要”或“不需要”)保持两侧细绳水平。
(2)画出物块B的受力分析图。
(3)A、B两物体间摩擦因数μ1=______,B与地面间的摩擦因数μ2=______。(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力且重力加速度g取10m/s2)
五、解答题
28. 如图,A与B两滑块叠放在水平面上,已知A与B的质量分别为mA=1kg,mb=2kg,A与B间的动摩擦因数μ1=0.3,B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.4。在用水平拉力F把B向左匀速拉出,重力加速度取。
(1)请在答卷图中作出B物体的受力分析;
(2)求出此过程中地面对物体B的摩擦力;
(3)求出水平拉力F 的大小。
29. 砖块夹是一种重要的劳动工具,工人用砖块夹将四块并排在一起的砖缓慢提起,如图甲所示。将四块砖依次编号为1、2、3、4,如图乙所示。已知每块砖的质量均为2.4 kg,砖块夹与砖之间的动摩擦因数为0.8,砖1、2间的动摩擦因数为0.3,砖2、3间的动摩擦因数为0.1,砖3、4间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,则相邻两块砖之间的最小压力是多少?
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2026-2027学年度高一物理受力分析专题竞赛
一、单选题
1. 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α=90°,质量为m2的小球位于水平地面上.几位同学在学习了受力分析之后,对两个小球的受力情况进行了分析,其中对m1 、、m2受力个数的讨论中,你认为正确的是( )
A. 小张说:m1 受3个力、m2受3个力作用
B. 小李说:m1 受2个力、m2受3个力作用
C. 小黄说:m1 受2个力、m2受2个力作用
D. 小明说:m1 受4个力、m2受3个力作用
【答案】C
【解析】
【分析】先对小球m1受力分析,再对小球m2受力分析,然后根据共点力平衡条件进行判断;
【详解】先对小球m1受力分析,受重力和支持力,假设细线对小球m1有拉力作用,则小球m1受力不能平衡,故拉力为零,即m1受到2个力作用;
再对小球m2受力分析,受到重力和支持力,支持力与重力平衡,也受到2个力作用,故选项C正确,ABD错误.
【点睛】本题关键是对小球m1受力分析,得出细线的拉力为零,然后再对球m2受力分析,得出也受到2个力作用.
2. 如图所示,A、B、C 三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑 其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是( )
A. A 与墙面间存在压力 B. A 与墙面间存在静摩擦力
C. A 物块共受 3 个力作用 D. B 物块共受 5 个力作用
【答案】C
【解析】
【分析】先对三个物体组成的整体研究,根据平衡条件求解墙对A的压力;根据A与墙间的压力情况,判断有无摩擦力;即可分析A的受力情况;再对AB分析受力情况,由平衡条件分析C对B有无摩擦力,再分析B的受力情况.
【详解】A、B、以三个物体组成的整体为研究对象,水平方向上:地面光滑,对C没有摩擦力,根据平衡条件得知,墙对A没有压力,因而也没有摩擦力.故A、B错误.
C、对A:受到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用.故C正确.
D、先对A、B整体研究:水平方向上:墙对A没有压力,则由平衡条件分析可知,C对B没有摩擦力.再对B分析:受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力,共四个力作用.故D错误.
故选C.
【点睛】本题考查灵活研究对象的能力,分析受力时,还要抓住没有弹力,就没有摩擦力,弹力是产生摩擦力的前提.
3. 如图 所示,壁虎沿竖直墙面斜向上匀速爬行,速度为 v,壁虎所受的重力为 G,与墙面之间的摩擦力 为关于壁虎在竖直墙面内的受力分析,下列示意图中正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】壁虎匀速直线运动,处于平衡状态;对壁虎进行受力分析:竖直向下的重力和墙面的摩擦力,则f与mg大小相等,方向相反.故选A.
4. 下列处于静止或者相对静止状态的物体,受力分析图示中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中小球处于静止状态,只受重力G、水平面的支持力N1,左侧木块对小球没有弹力;如有,小球不能保持平衡,将向右运动,故A错误;
B.图中物体有向右运动的趋势,所受静摩擦力f方向水平向左,故B错误;
C.物体与汽车保持相对静止,物体除了受到重力G、汽车的支持力N外,汽车向左加速运动,物体相对汽车有向右运动的趋势,物体受到水平向左的静摩擦力f,故C正确;
D.小球受重力G,方向竖直向下;竖直挡板对小球的弹力N2,方向垂直于接触面水平向右;斜面的支持力N1,方向垂直于斜面向上,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,足球弹射到球网上,关于足球受力分析说法正确的是( )
A. 足球受到重力、弹力、摩擦力
B. 图中足球没有发生形变
C. 足球受到的弹力是足球形变产生的
D. 足球所受的合外力为零
【答案】A
【解析】
【详解】A、对沿着球网运动的足球受力分析可知受重力,相互挤压产生的弹力,以及相对滑动的摩擦力,则A正确.B、C、足球和球网发生挤压的形变,两者之间有弹力,足球受到弹力是球网发生形变由于要恢复形变而施加给足球的,则B,C均错误.D、足球沿着球网减速运动,根据牛顿第二定律知有加速度,合外力不为零,D错误.故选A.
【点睛】牛顿第二定律的基本应用是研究力与运动的关系,不等于零的合外力产生加速度,加速度改变物体的速度,即改变其运动状态.
6. 如图所示,质量为的滑块置于粗糙水平面上,在与水平方向夹角为斜向上的恒力的作用下沿水平面向右做匀速直线运动。滑块和水平面之间的动摩擦因数,重力加速度为,关于滑块的受力,下列分析正确的是( )
A. 滑块一定受到四个力的作用 B. 滑块受到地面的摩擦力可能大于地面的支持力
C. 滑块可能受到三个力的作用 D. 做匀速直线运动时速度越大,滑动摩擦力越大
【答案】A
【解析】
【详解】AC.滑块匀速运动,合力为零,由于恒力F有水平向右的分力,根据平衡条件可知,滑块一定受到水平面的摩擦力,则一定受到水平面的支持力,所以滑块共受四个力作用:重力、水平面的支持力、摩擦力和恒力F,如图
故A正确,C错误;
B.滑块和水平面之间的动摩擦因数,滑块受到地面的摩擦力,故B错误;
D.滑动摩擦力
竖直方向有
可得
可知滑动摩擦力大小与速度无关,故D错误。
故选A。
7. 很多家庭的冰箱上都贴有冰箱贴,分析冰箱贴的受力发现( )
A. 冰箱对冰箱贴的作用力就是弹力
B. 冰箱对冰箱贴的作用力是吸引力
C. 冰箱对冰箱贴的摩擦力大于冰箱贴的重力
D. 冰箱对冰箱贴的摩擦力大小等于冰箱贴的重力大小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.冰箱贴受重力、弹力、摩擦力以及磁力,静止不动,受力平衡,合力为零。冰箱对冰箱贴的作用力包括弹力、摩擦力以及磁力,故AB错误;
CD.根据平衡条件可知,冰箱贴受到的摩擦力等于其受到的重力,故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,放在粗糙地面的斜劈C上叠放了A、B两个物体,三者保持静止状态。关于三物体A、B、C的受力分析,下列说法正确的是( )
A. 物体A可能受到3个力的作用
B. 物体B一定受到四个力的作用
C. 物体B对C的作用力可能与斜劈表面夹角为90°
D. 地面可能对C有摩擦力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体A相对物体B没有运动趋势,故受到重力和支持力2个力的作用,故A错误;
B.以A、B为整体,相对斜面有沿斜面向下运动趋势,故B受到重力、斜面对B的支持力、A对B的压力和斜面对B的摩擦力共4个作用力,故B正确;
C.物体B对C有垂直斜面的压力和沿斜面向下的摩擦力,合力与斜劈表面不可能垂直,故物体B对C的作用力不可能与斜劈表面夹角为90°,故C错误;
D.以A、B、C为整体,受到重力和地面支持力,若地面对C有摩擦力作用,整体不可能静止,故地面不可能对C有摩擦力作用,故D错误。
故选B。
9. 放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于拉伸状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如右图所示,则关于M和m受力情况的判断,正确的是( )
A. m受到M对它向右的摩擦力
B. 根据受力分析,M受到了6个力的作用
C. 地面对M的摩擦力方向右
D. 地面对M不存在摩擦力作用
【答案】D
【解析】
【详解】A. m受到M对它向左的摩擦力,A错误;
B. 根据受力分析,M受到了5个力的作用:重力、地面的支持力、m的压力、m的摩擦力、弹簧的拉力,B错误;
CD. 选整体为研究对象,地面对M没有摩擦力,C错误,D正确。
故选D。
10. 如图,某演员在水平地面上表演“单杆上平衡”节目,当演员和杆均处于静止状态时,杆发生了明显的弯曲。下列关于演员和杆的受力分析,正确的是( )
A. 杆下端受到地面的摩擦力 B. 杆对演员的作用力方向竖直向上
C. 杆对演员没有摩擦力作用 D. 杆共受到两个力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.以演员和杆整体为研究对象,受重力和支持力,合力为零,故杆不受地面摩擦力,故A错误;
B.以演员为研究对象,因为他处于静止状态,受到竖直向下的重力,因此杆给他的几个力的合力必然是竖直向上的,即杆对演员的作用力方向竖直向上,故B正确;
C.演员必然受到杆对他的摩擦力作用,否则会顺着杆滑下来,故C错误;
D.杆受到重力和演员两只脚施加的两个弹力和摩擦力的作用,故D错误。
故选B。
11. L型木板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
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】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,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
故选C。
12. 如图所示,水平桌面上平放有张卡片,每一张卡片的质量均为用一手指以竖直向下的力压第张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第张卡片与第张卡片之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第张卡片之间的动摩擦因数为,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为,且有,则下列说法正确的是 ( )
A. 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动
B. 上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左
C. 第张卡片受到手指的摩擦力向左
D. 最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右
【答案】B
【解析】
【详解】A.对第张卡片受力分析,它对第张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力,最大静摩擦力为
而受到的第张卡片的滑动摩擦力为
则第张卡片与第张卡片之间不发生相对滑动。同理,第张与第张卡片也不发生相对滑动,故A错误
B.根据题意,因上一张卡片相对下一张卡片向右滑动或有向右滑动的趋势,因此上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左,故B正确
C.第张卡片受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同,即受到手指的摩擦力向右,故C错误
D.对第张卡片外的张卡片研究,水平方向受到第张卡片向右的滑动摩擦力,可知最后一张卡片受到桌面的摩擦力方向向左,故D错误。
故选B。
13. a、b两个质量相同的球用细线连接,a球用细线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止。下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对b球受力分析,受重力、垂直斜面向上的支持力和细线的拉力,由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故细线对b球的拉力只能沿向右上方;对ab两个球整体受力分析,受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力,根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向也只能沿斜向右上方。
故选B。
14. 如图所示,一位同学用双手水平夹起一摞书,并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数,书与书间的动摩擦因数,设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg,该同学对书的水平正压力为200N,每本书均呈竖直状态,则下列说法正确的是( )
A. 每本书受到的摩擦力的合力大小不等 B. 书与书之间的摩擦力大小均相等
C. 他最多能夹住80本书 D. 他最多能夹住62本书
【答案】D
【解析】
【详解】A.每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡,若每本书的质量相同,则它受到的摩擦力的合力大小相等,A错误;
B.越靠外侧,书与书间的摩擦力越大,B错误;
CD.以这一摞书整体为研究对象,每只手对其的最大静摩擦力为
N
这一摞书受力平衡
解得
但书与书间的最大静摩擦力为
除了左右两侧跟手接触的两本书,以剩下的这一部分书为对象,由平衡条件
解得
加跟手接触的两本书,共62本,所以D正确,C错误;
故选D。
15. 复印机的进纸过程可简化成如图所示的模型,滚轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数为,复印机工作时滚轮给第一张纸的压力大小为F(),设每张纸的质量为m,正常情况下,进纸侧能做到每次只进一张纸。滚轮沿逆时针方向转动,带动第一张纸向右运动。重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 进第一张纸时,第二张纸受到第一张纸的摩擦力方向向右
B.
C. 进第一张纸时,第三张纸与第四张纸之间的摩擦力大小为
D. 进第一张纸时,最后一张纸受到摩擦片的摩擦力大小为0
【答案】A
【解析】
【详解】A.进第一张纸时,它相对第二张纸向右,第二张纸相对第一张纸向左运动,所以第二张纸受到第一张纸的摩擦力向右,故A正确;
B.对第一张纸分析,第一张纸能向右运动,需满足
可知
为了保证每次只进一张纸,当最后只剩两张纸时,倒数第二张纸向右运动时最底部
的纸不能动,对最底部的纸有
由,所以
当剩下最后一张纸时,需满足
可知
所以
故B错误;
C.第一张纸对第二张纸的压力大小为
则第一、二张纸间的摩擦力大小
此时下面的纸均处于静止状态,将第二、三张纸作为整体,由平衡条件可知第四张纸对第三张纸的静摩擦力与第一张纸对第二张纸的滑动摩擦力平衡,大小为
故C错误;
D.滚轮带动纸张向右运动的过程中,最后一张纸相对摩擦片有向右运动的趋势,摩擦片对它的摩擦力向左,故D错误。
故选A。
16. 某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上,则该运动员( )
A. 受到水平向前的摩擦力 B. 受到水平向后的摩擦力
C. 受到竖直向上的支持力 D. 所受支持力由脚底形变产生
【答案】C
【解析】
【详解】AB.运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上,运动员在水平方向无运动的趋势,则地面对人无摩擦力,选项AB错误;
C.运动员竖直方向受力平衡,受到地面竖直向上的支持力和向下的重力,选项C正确;
D.人所受支持力由地面的形变产生,选项D错误;
故选C。
17. 矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力、与速度方向垂直的升力和与速度方向相反的空气阻力。下列受力分析示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知所受重力G竖直向下,空气阻力Ff与速度方向相反,升力F2与速度方向垂直,发动机推力F1的方向沿喷口的反方向,对比图中选项可知只有A选项符合题意。
故选A。
18. 如图是“中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员( )
A. 受到的重力大小为 B. 受到的合力大小为
C. 对球面的压力大小为 D. 对球面的作用力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.工作人员的质量为,则工作人员受到的重力
A错误;
B.工作人员在球面上缓慢行走,处于平衡状态,合力为0,B错误;
C.工作人员站在的球面位置不水平,对球面的压力不等于,C错误;
D.由平衡条件可得球面对工作人员的作用力满足
再由牛顿第三定律可得,工作人员对球面的作用力大小为
D正确。
故选D。
二、多选题
19. 如图所示,甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接,静止于倾角为的粗糙斜面体上,斜面体始终保持静止,则下列判断正确的是( )
A. 物体甲一定受到4个力的作用 B. 物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下
C. 物体乙所受的摩擦力不可能为零 D. 水平面对斜面体无摩擦力作用
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于甲的重力沿斜面向下的分力,则甲只受三个力作用,A、B均错误;
C.因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力,乙的重力也有沿斜面向下的分力,故乙一定具有向下运动的趋势,乙一定受到沿斜面向上的摩擦力作用,C正确;
D.取甲、乙和斜面为一整体分析受力,由水平方向合力为零可得,水平面对斜面体无摩擦力作用,D正确.
20. 如图所示,置于水平面上的木块甲、乙,质量分别为和,所有接触面均是粗糙的。当用水平力作用于甲木块左端时,两木块一起向右做匀速直线运动。则受力分析正确的是( )
A. 甲受到4个力的作用 B. 乙受到4个力的作用
C. 甲受到5个力的作用 D. 当甲乙静止时,乙一定不受甲对它的弹力
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.甲受到竖直方向的重力、支持力,水平方向受推力、乙的弹力和地面的摩擦力,所以甲受5个力的作用,故A错误,C正确;
B.乙受到竖直方向的重力、支持力,水平方向受甲的弹力和地面的摩擦力,所以乙受4个力的作用,故B正确;
D.当甲乙静止时,甲仍受推力F作用,且F大于甲与地面的最大静摩擦力,甲会对乙产生弹力,故D错误。
故选 BC。
21. 如图所示,木块A、在竖直向上的外力的作用下处于静止状态,其中木块A的上表面和水平天花板接触,下面关于木块A、受力分析正确的是( )
A. 木块A一定受3个力 B. 木块A可能受4个力
C. 木块B一定受4个力 D. 木块可能受3个力
【答案】BC
【解析】
【详解】设A的重力为G2,B的重力为G1
(1)对AB系统整体受力分析,设天花板对A的弹力为N0,如图所示:
则天花板对A的弹力N0可能为零;天花板对A一定无摩擦力;
隔离A受力分析如图:受来自B的弹力为F2,垂直于二者接触面,受来自A、B接触面的静摩擦力为f2,天花板对A的弹力为N0,
由上面受力分析,若F=G1+G2,则N0=0N,则A受如图所示三个力的作用,即
如F足够大,则N0不为零,则A受四个力的作用;
(2)设B的重力为G1,受来自A的弹力为F1,垂直于二者接触面,受来自A、B接触面的静摩擦力为f1,因AB接触且外力F通过接触面作用到A使得A处于平衡状态,故来自A的弹力F1一定存在,假设来自A、B接触面的静摩擦力f1不存在,则受力分析如图所示:
很明显此时B受3力,其合力不可能为0,故不可能平衡,故来自A、B接触面的静摩擦力f1一定存在,即受力分析如图所示:
此时四力存在,F1和f1在水平方向上分力平衡.故木块B一定受4个力.
故A可能受三个力,也可能受四个力的作用,B一定受四个力的作用
故选BC。
22. 下列各物体均处于静止状态,一切摩擦不计,则物体的受力分析一定不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.物体受到的支持力的方向与接触面垂直,可知图A中支持力N2的方向应垂直于杆的方向,故A错误,符合题意;
B.物体受到的支持力的方向与接触面垂直,可知图B中支持力N2的方向应垂直于杆的方向.故B错误,符合题意;
C.物体受到的支持力的方向与接触面垂直,可知图C中斜面对物体的支持力N1的方向应垂直于斜面向上,挡板对小球的支持力N2的方向指向小球,故C错误,符合题意;
D.小球受到重力、弹簧的拉力与环的支持力,根据各种力的特点可知,对三个力的分析是正确的.故D正确,不符合题意。
故选ABC。
【名师点睛】本题考查受力分析问题,在解题中要注意正确分析,不能添力也不能漏力.
23. 如图所示,在固定斜面上木块A与木块B的接触面是水平的,轻绳呈水平状态,两木块均保持静止。则关于木块A和木块B受力个数的分析可能是( )
A. A受2个力、B受4个力 B. A受3个力、B受4个力
C. A受4个力、B受4个力 D. A受4个力、B受5个力
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.若A仅受2个力,则为重力和B对A的支持力,此时B受重力,斜面对B支持力和摩擦力,以及A对B的压力,故A正确;
B.对A由平衡条件可知,A不可能仅受3个力,故B错误;
CD.若A受4个力,则还受到绳子的拉力和B对A向右的摩擦力,则A对B有向左的摩擦力,若斜面对B的支持力在水平方向的分力等于A对B的摩擦力,则B受重力、A对B的压力、A对B的摩擦力和斜面对B的支持力,若斜面对B的支持力在水平方向的分力不等于A对B的摩擦力,则B受重力、A对B的压力、A对B的摩擦力、斜面对B的支持力和斜面对B的摩擦,故CD正确。
故选ACD。
三、作图题
24. 在图中对均匀圆球进行受力分析,并画出受力图。图中的接触面均是光滑的,且球处于静止状态。
【答案】
【解析】
【详解】略。
25. 分别画出小球和物体的受力示意图
【答案】
【解析】
【详解】图1:靠在竖直墙与斜板间的小球共受3个力:竖直向下的重力;竖直墙的支持力N1,方向垂直墙面水平向右;斜板的支持力N2,方向垂直斜板指向小球斜向上。如图:
图2:两根绳悬挂的物块共受3个力:重力G,方向竖直向下;左绳的拉力T1,方向沿左绳斜向左上方;右绳的拉力T2,方向沿右绳斜向右上方。如图:
图3:光滑斜面上被绳悬挂的小球共受3个力:重力G,方向竖直向下;绳的拉力F,方向沿绳指向悬挂点;光滑斜面的支持力N,方向垂直斜面指向小球斜向上。如图:
图4:静止的物块A受力分两种情况:
(1)当向右的外力F较小时,仅靠地面静摩擦力就可以平衡F,AB间没有相对运动趋势,细绳拉力和AB间摩擦力为0。
该场景下A共受5个力:自身重力G,方向竖直向下;外力F,方向水平向右;地面对A的支持力N,方向竖直向上;B对A的压力FB对A,方向竖直向下;地面对A的静摩擦力f地对A,方向水平向左。如图:
(2)当向右的外力F数值持续增大,仅靠地面给A的向左静摩擦力f地对A不足以平衡F,A会产生相对于B向右滑动的明显趋势,此时B对A产生向左的静摩擦力fB对A。
该场景下静止的物块A共受6个力:重力G,方向竖直向下;外力F,方向水平向右;地面的支持力N,方向竖直向上;物体B对A的压力FB对A,方向竖直向下;地面给A的静摩擦力f地对A,方向水平向左;B对A的静摩擦力fB对A,方向水平向左。如图:
26. 要使一个质量为的物体A能够静止在倾角为的斜面上,施加一个水平向右推力,如图所示;已知物体与斜面间的动摩擦因数为,物体受到的最大静摩擦力近似认为是物体受到的滑动摩擦力。(已知重力加速度为),画出物体恰好不滑动时的受力分析图。
【答案】
【解析】
【详解】当物体A恰好能够不沿斜面向下滑而静止在斜面上时,推力F最小,此时物体所受的最大静摩擦力沿斜面向上,受力分析图如图所示
当物体A恰好能够不沿斜面向上滑而静止在斜面上时,推力F最大,此时物体所受的最大静摩擦力沿斜面向下,受力分析图如图所示
四、实验题
27. 某同学通过如图所示装置测量不同材料间的动摩擦因数,实验步骤如下:
a.用天平测出物块A的质量m1=2.0kg,物块B的质量m2=1.0kg;
b.按图甲所示安装实验器材,并保证传感器的初始示数为零;
c.逐渐增大弹簧测力计的拉力F1(物块B足够长),记录拉力大小F1及相应的传感器示数F2。
d.以传感器示数。F2为纵轴,以拉力大小F1为横轴建立直角坐标系,得到F2随F1变化的图线如图乙所示。结合以上信息回答下面问题:
(1)为了能准确的测量出动摩擦因数,实验时______(填“需要”或“不需要”)保持两侧细绳水平。
(2)画出物块B的受力分析图。
(3)A、B两物体间摩擦因数μ1=______,B与地面间的摩擦因数μ2=______。(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力且重力加速度g取10m/s2)
【答案】(1)需要 (2)
(3) ①. 0.2 ②. 0.2
【解析】
【小问1详解】
为了能准确的测量出动摩擦因数,实验中需要确保左侧细绳与物体A所受摩擦力平衡,同时确保右侧细绳拉力与物体B所受摩擦力方向在同一直线上,即实验时需要保持两侧细绳水平。
【小问2详解】
对物块B受力分析,如图所示
【小问3详解】
[1]物体A始终保持静止状态,左侧细绳的拉力与B对A 摩擦力始终平衡,即传感器的示数与B对A的摩擦力大小相等,根据图乙可知,在弹簧拉力大于或等于10N时,传感器的示数始终不变,等于4N,即此时B对A的摩擦力为滑动摩擦力,则有
解得
[2]根据图乙可知,当弹簧拉力等于10N时,物体B恰好发生相对运动,对B受力分析有
结合上述解得
五、解答题
28. 如图,A与B两滑块叠放在水平面上,已知A与B的质量分别为mA=1kg,mb=2kg,A与B间的动摩擦因数μ1=0.3,B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.4。在用水平拉力F把B向左匀速拉出,重力加速度取。
(1)请在答卷图中作出B物体的受力分析;
(2)求出此过程中地面对物体B的摩擦力;
(3)求出水平拉力F 的大小。
【答案】(1);(2)12N,方向水平向右;(3)15N
【解析】
【详解】(1)B物体的受力分析如图所示
(2)对B进行受力分析,则有
地面对物体B的滑动摩擦力大小为
联立解得
方向水平向右。
(3)A对B的滑动摩擦力大小为
B做匀速运动,则有
解得
29. 砖块夹是一种重要的劳动工具,工人用砖块夹将四块并排在一起的砖缓慢提起,如图甲所示。将四块砖依次编号为1、2、3、4,如图乙所示。已知每块砖的质量均为2.4 kg,砖块夹与砖之间的动摩擦因数为0.8,砖1、2间的动摩擦因数为0.3,砖2、3间的动摩擦因数为0.1,砖3、4间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,则相邻两块砖之间的最小压力是多少?
【答案】120N
【解析】
【详解】对4块砖,整体有,
解得
对砖块1分析有,
可得
对砖块4分析有,
可得
由此可知,要使砖块一起缓慢提起,则相邻两块砖之间的最小压力为120N。
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