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(word完整版)高一物理力学分析习题及答案

图2-1-7 BA AB F F 甲 乙图2-2-2高一物理力学受力分析1如图2-1-7所示,甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板,丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板.若都在A 处剪断细绳,在剪断瞬间,关于球的受力情况,下面说法中正确的是( )A .甲球只受重力作用B .乙球只受重力作用C .丙球受重力和绳的拉力作用D .丁球只受重力作用分析:当在A 处剪断时两球看作一个整体,整体加速度为g ,此时弹簧中的力不变,对A B 球都会有力的作用故A B 错,绳在松弛状态不能提供力,假设绳中有拉力,则丁的加速度会大于g 而丙的加速度会小于g ,则两球会相互靠近,绳则松弛,假设不成立,故绳中无拉力2.如图2-2-8所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =5N 、F c =10N 分别作用于物体b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止.以F 1、F 2、F 3分别表示a 与b 、b 与c 、c A .F 1=5N ,F 2=0,F 3=5N B .F 1=5N ,F 2=5N ,F 3=0 C .F 1=0,F 2=5N ,F 3=5ND .F 1=0,F 2=10N ,F 3=5N 分析:(分析方法从简单到复杂)因为a 、b 、c 均保持静止,故加速度,合外力都为0。

先分析a 只受b 对a 的支持力,以及重力故F1=0,再分析b ,b 受到重力、a 对b 的压力、c 对b 的支持力、Fb 、以及c 对b 的摩擦力,c 对b 的摩擦力为水平方向,故需水平方向的力来平衡,故F2=Fb=5,方向向右。

同理在对c 分析3如图2-2-1所示,A 、B 两物体叠放在水平面上,水平力F 作用在A 上,使两者一起向右作匀速直线运动,下列判断正确的是( )A .A 、B 间无摩擦力 B .A 对B 的静摩擦力大小为F ,方向向右C .B 对地面的动摩擦力的大小为F ,方向向右D .B 受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力分析:两者一起向右作匀速直线运动,则加速度都为0,处于平衡状态。

对A 分析,A 受到重力、B 对A 的支持力、F 、及B 对A 的静摩擦力且等于F ,方向向左,A 对B 则向右。

同理在对B 分析4如图2-2-2示,物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速率沿F 方向匀速运动,关于物体A 所受的摩擦力,下列说法中正确的是( ) A .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相同 B .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相反 F c F b 图2-2-8a b c ABF 图2-2-1F 2 F 1 F 3 F 4 37°106° 图2-3-13 C .甲、乙两图中A 均不受摩擦力D .甲图中A 不受摩擦力,乙图中A 受摩擦力,方向均与F 相同分析:甲乙图都处于平衡状态,对已图A 受到重力、B 对A 的支持力,因重力在沿斜面方向有重力的分力,故需静摩擦力来平衡,方向与重力的分力相反5如图2-2-3所示,物体A 、B 的质量m A =m B =6kg ,A 和B 、B 和水平面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,水平力F =30N .那么,B 对A的摩擦力和水平桌面对B 的摩擦力各为多大?解:先对滑轮分析:绳的拉力处处相等且等于F/2再对A 分析:先看AB 是否相对滑动因F/2<18故没有相对滑动 所以B 对A 的摩擦力为15N,方向向左同理得B,水平桌面对B 的摩擦力为30N ,方向向右6.如图2-2-16所示,重物A 质量为m A =5kg ,重物B 质量为m B =2kg ,A 与桌面间的最大静摩擦力为F m =10N .为使系统处于静止状态,试求拉力F大小范围.(g 取10m/s 2)解:桌面所能提供的最大静摩擦力Ff=10,方向可左可右当方向向右时有最小值F=mbg-10=10N当方向向左时有最大值F=mbg+10=30N 力的分解与合成(一般采用正交分解、或力的合成)1在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4的大小依次为19N 、40N 、30N 和15N ,方向如图2-3-13所示,求它们的合力. 解:采用正交分解即可求解正交分解要点:让更多的力在坐标轴上 2如图2-3-16所示,质量为m 的物体用细绳OC 悬挂在支架上的O 点,轻杆OB 可绕B 点转动,当物体静止时细绳OA 与轻杆OB 间的夹角为θ.求此时细绳OA 中张力F 1的大小和轻杆OB 受力F 2的大小.解:解题关键受力分析 答案:F1=mg/sin θ F2=mg/tan θ3如图2-3-17所示,水平横梁一端A 插在墙壁内,另一端装有小的轻质滑轮B ,一轻绳一端C 固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m =10kg 的重物,∠CBA =30°,则滑轮受到绳子作用力为( )A .50NB .503NC .100ND .1003N分析:受力分析,绳中各处的力相等且等于mg ,的合成得滑轮受到绳子的力为mg=100N F A B 图2-2-3 图2-2-16O Cm AB 图2-3-16 AC B m图2-3-17图2-4-5 4如图2-3-19所示,物体静止于光滑水平面上,力F 作用于物体O 点,现要使物体沿着OO '方向做加速运动(F 和OO '都在水平面内).那么,必须同时再加一个力F ',这个力的最小值是( )A .F cos θB .F sin θC .F tan θD .F cot θ分析:由力的合成,当和力沿oo ’方向时则物体沿着OO '方向做加速运动,当f ’与OO '垂直时最小,值为F*sin θ5.用两根绳子吊起一重物,使重物保持静止,逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是( )A .保持不变B .逐渐增大C .逐渐减小D .以上说法都有可能分析:两绳拉力不变,当夹角变大时,合力必变小6.如图2-3-21所示,两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上,求(a )、(b )两种情况下小球对斜面的压力之比.解:受力分析两种情况球均受重力、斜面的支持力、以及板的支持力,由力的合成第一种情况FN=mgtan θ第二种情况FN=mgsin θ7.如图2-3-24所示,用跟水平方向成α角的推力F 推重量为G 的木块沿天花板向右运动,木块和天花板间的动摩擦因数为μ,求木块所受的摩擦力大小. 解:先受力分析,再正交分解答案:FN= Fsin α-GFf=u(Fsin α-G)8如图2-4-5所示,重力为G 的物体在水平向右和跟竖直方向成θ角的斜向上绳子的拉力作用下,保持静止状态,试求两绳的拉力解:Foa=mg/cos θFob=mgtan θ9如图2-4-19所示,用绳AC 和BC 吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC 绳能承受的最大拉力为150N ,而而BC 绳能承受的最大的拉力为100N ,求物体最大重力解:绳AC 的拉力F1=mgcos30o绳BC 的拉力F2=mgsin30o F1/F2=3>150/100 图2-3-19(a ) (b ) 图2-3-21θ θ α F G 图2-3-24 30° 6图2-4-19B C A 600 300 故AC 先断,所以mg=F1/cos30o =1003N10.如图2-4-27所示,小球质量为m ,置于质量为M 的倾角为θ的光滑斜面上,悬线与竖直方向的夹角为α,系统处于静止状态.求(1)斜面对小球的支持力和悬线对小球的拉力大小. (2)地面对斜面体的水平和竖直方向的作用力大小解:受力分析后正交分解答案:绳对球的拉力F1=mgsin θ/sin(θ+α) 斜面对求的支持力F2= mgsin α/sin(θ+α)地面对斜面的水平力F3= F2sin θ=mgsin α/sin(θ+α)sin θ地面对斜面的竖直方向的作用力F4=Mg+ mgsin α/sin(θ+α)cos θ练习题1、用轻绳AC 和BC 悬挂一重物,绳AC 和BC 与水平天花板的夹角分别为600和300,如图所示,已知悬挂重物的重力150牛顿,求AC 绳和BC 绳上承受的拉力大小?解:绳AC 的拉力F1=mgcos30o绳BC 的拉力F2=mgsin30o2、物体A 在水平力F 作用下,沿着倾角为 370的斜面匀速上滑,物体A 所受到的重力为G=300N ,它与斜面之间的动摩擦因数u=0.5,求:(1)物体A 所受到的支持力。

(2)水平外力F 。

(sin370=0.6 cos370=0.8)解:受力分析,再正交分解即可3、如图所示,物体A 重40N ,物体B 重20N ,A与B ,B 与地的动摩擦因数都相同.物B 用细绳系住,接触面间的动摩擦因数u=0.4,当水平力为多少时,才能将A 匀速拉出?F=u(40+20)=24N4、如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,质量为m 的物体受到与斜面成α的拉力F 的作用,在斜面上向上作匀速直线运动,求:动摩擦因数 为多大?α 图2-4-27 θ解:当摩擦力及重力的分力等于F 在沿斜面的分力相等时可匀速得:mgsin θ+ (mgcos θ-Fsin α)=Fcos α5、如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当档板绕O 点逆时针缓慢地转至水平位置的过程中,则有( ) A 、斜面对球的支持力逐渐增大B 、斜面对球的支持力逐渐减小C 、档板对小球的弹力逐渐减小D 、档板对小球的弹力先减小后增大分析:图解法6、 如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,当档板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有 ( )A .斜面对球的支持力逐渐增大B .斜面对球的支持力先减小后增大C .档板对小球的弹力先减小后增大D .档板对小球的弹力一直增大分析:图解法7、用绳把球挂靠在光滑墙面上,绳的另一端穿过墙孔拉于手中,如图所示。

当缓缓拉动绳子把球吊高时,绳上的拉力T 和墙对球的弹力N 的变化是( )A .T 和N 都不变B .T 和N 都变大C .T 增大,N 减小D .T 减小,N 增大分析:图解法8、下面关于力的说法中正确的是( )A 、力的作用离不开施力物体,但可以没有受力物体B 、有的物体自己就有力,这个力不是另外的物体施加的αθO α O αC 、力是物体与物体间的相互作用D 、没有施力物体和受力物体,力照样可以存在2、有关重力的一些说法其中正确的是( )A 、重力就是地球对物体的吸引力B 、重力的方向总是指向地心C 、物体的重心才受重力D 、如果地球上的重力都消失了江河的水不会流动9、关于滑动摩擦力,以下说法正确的是( )A 、滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反B 、滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动C 、只有运动的物体才受滑动摩擦力D 、滑动摩擦力的大小总是跟物体的重力成正比10、静止在粗糙斜面上的物体受力,下列说法正确的是( )A 、物体受重力、斜面的支持力、下滑力、静摩擦力B 、物体受重力、斜面的支持力、静摩擦力C 、物体受重力、斜面的支持力、弹力、静摩擦力D 、物体受重力、对斜面的压力、静摩擦力11、如图所示,重100N 的物体在水平面上向右运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.20,同时物体还受到一个向左的F =20N 的力作用。

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