高中物理沪科版 (2019)必修 第一册3.4 分析物体的受力情况达标测试

【优质】3.4分析物体的受力状况-1优选练习

一．填空题

1．教室里有一质量为50kg的木箱放在水平地板上， 某同学至少要用300N的水平推力， 才能使它从原地开始运动， 木箱从原地移动以后， 用280N的水平推力， 就可以使木箱继续做匀速运动， 由此可知， 木箱与地板间的最大静摩擦力为____________N， 木箱与地板间的动摩擦因数为____________。（g取10m/s2）

2．如图所示，弹力跟伸长量成正比的橡皮条AB，系一重物放在水平桌面上，在悬点A的正下方C点有一光滑圆钉，橡皮条不形变时的自由长度为AC，在水平拉力作用下使物体沿粗糙桌面缓缓向右运动，则物体受到的摩擦力___________，水平拉力_________。（填：变大或变小或不变）

3．合力与分力的关系

合力与分力之间是一种_____的关系，合力作用的_____与分力_______相同。

4．如图所示，两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上，不计摩擦，则绳对A的拉力为________，地面对A的支持力为________。（已知）

5．质量为10kg的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动．木箱从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动，由此可知：木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax＝________N；木箱所受的滑动摩擦力F＝________N，木箱与地板间的动摩擦因数μ＝________，如果用20 N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力F＝________N．（g=10m/s2）

6．
已知三个共点力大小分别为，，，则它们的合力最大值为________，最小值为________。

7．如图所示，放在粗糙水平面上的物体，同时受到两个方向相反的水平力F1=6N和F2=2N作用下处于静止状态．则所受摩擦力方向是__；若撤去力F1，则物体所受的合力大小为__N．

8．如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板加速向右滑动，F与水平方向的夹角为，物体与天花板之间的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力大小是______。

9．某物重200N，放在水平地面上与地面动摩擦因数0.38，它与地面间的最大静摩擦力是80N，至少要用_____N的水平推力，才能将此物推动，若推动之后要保持物体向右做匀速直线运动，水平推力应为___N；摩擦力的方向是________。

10．如图所示，长为的轻质细杆OA，O端为转轴，固定于竖直墙壁上，A端绕接（固定）两条细绳，一绳拴重为G的重物，另一绳跨过墙上的光滑小滑轮用力F拉，两绳与杆的夹角分别为．，则力F的大小为___________，现让杆缓慢逆时针方向转动的过程中，杆的弹力大小变化情况是__________（选填“一直变大”“一直变小”“一直不变”“先变大后变小”或“先变小后变大”）．

11．如图所示，物体的重力G＝5N，AO绳与顶板间的夹角为45°，BO绳水平。则AO绳所受拉力大小为________N和BO绳所受拉力大小为________N。

12．一辆重1000N的小车，受到大小等于自重的水平拉力作用，正好能在水平路面上做匀速直线运动，则此时小车所受阻力位______N，小车队地面的压力为______N，地面对小车的支持力是______N。

13．如图所示，小华用大小为F．方向水平向右的力拉一静止在水平地面上质量为m的木箱，但没拉动，此时木箱与地面间的静摩擦力大小为______，方向______（填“水平向左”或“水平向右”）；当水平拉力增大为2F时，木箱沿水平地面做匀加速直线运动，若木箱与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则木箱的加速度大小为____________。

14．和的合力F大小随着它们的夹角变化的关系如图所示（．的大小均不变，且）．则可知的大小为________N，的大小为________N，当两个分力方向夹角为90°时，合力F的值为______N．

15．某物重，放在水平地面上与地面动摩擦因数，它与地面间的最大静摩擦力是，至少要用__________的水平推力，才能将此物推动，若推动之后要保持物体向右做匀速直线运动，水平推力应为__________；摩擦力的方向是__________。

16．如图，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则物块P受到的金属板的滑动摩擦力的大小是______N，方向为_________。弹簧测力计测得物块P重13N，物块P与金属板之间的动摩擦因数为_________。

17．重量为G的物体放在水平地面上，对它施加一个与水平方向成 角的斜向上的拉力F，如图所示。若物体恰能维持沿地面匀速滑动。则物体运动中所受摩擦力大小为______；物体与地面之间的动摩擦因数大小为______。

18．轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上的一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff将____________（选填“增大”“不变”或“减小”），环对杆的压力FN将 ____________（选填“增大”．“不变”或“减小”）。

参考答案与试题解析

1．【答案】300    0.56   

【解析】

[1][2]由题意可知，木箱与地板间的最大静摩擦力为300N， 木箱与地板间的滑动摩擦力为f=280N，则动摩擦因数为

2．【答案】不变    变大   

【解析】【来源】湖南省邵阳市隆回县2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

【分析】

【详解】

[1][2]设开始时弹簧伸长的长度，即CB的长度为L，则开始时刻重物对地面的压力

F压=mg-kL

设某一时刻绳子与竖直方向的夹角为θ，则绳子的弹力为

其向上分力

Fy=F′sinθ=kL

物体对地面的压力为mg-kL，保持不变；因f=μF压，故摩擦力也保持不变；

物体缓慢运动，处于平衡状态，则水平拉力

F=f+F′cosθ=f+kLcotθ

向右运动，θ不断减小，则水平拉力越来越大。

3．【答案】等效替代    效果    共同作用的效果   

【解析】

略

4．【答案】mg        

【解析】【来源】第二章力和力的平衡A卷

【详解】

[1][2]对B进行受力分析，受绳子向上的拉力T和重力mg，根据二力平衡：

T=mg

即绳子上的拉力大小等于mg，那么绳子对A的拉力也等于mg，以物体A为研究对象，受绳子向上的拉力mg，向上的支持力F和向下的重力Mg，根据共点力的平衡：

mg+F=Mg

得：

F=Mg-mg

即物块A受的支持力大小为Mg-mg

5．【答案】35N30N0.320N

【解析】【来源】河南省滦南县第一中学2017-2018学年高一12月月考物理试题

【详解】

至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N。用30N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则由平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力f=30N，木箱对地面的压力大小等于重力，即FN=G=100N，所以动摩擦因数为：，如果用20N的水平推力推静置的木箱，木箱不动，则木箱受到的摩擦力大小为20N。

6．【答案】180

【解析】

【详解】

F1=5N．F2=6N．F3=7N，三个力最大值等于三个力之和．即18N．F1．F2两个力的合力最大为11N，最小为1N，F3=7N，在这两个力的范围内，所以三个力最小值是0N．

【点睛】

当三个力的方向相同时，合力最大，三个力的合力不一定为零，当第三个力不在剩余两个力的合力范围内，合力不能为零．解决本题的关键掌握两个力的合力范围，从而会通过两个力的合力范围求三个力的合力范围．

7．【答案】水平向右    0   

【解析】【来源】2017届上海市闵行区高三（下)一模物理试题

【详解】

[1]．物体在水平方向受到：F1=6N．F2=2N与摩擦力作用而静止，处于平衡状态，由平衡条件得：

F1=F2+f

静摩擦力

f=F1﹣F2=6﹣2=4N

方向水平向右；最大静摩擦力一定大于等于4N．

[2]．若撤去力F1=6N，物体受到推力F2=2N作用，由于最大静摩擦力大于等于4N，则F2小于最大静摩擦力，物体静止不动，所受合力为零；

8．【答案】

【解析】

[1]对物体受力分析如下

竖直方向

摩擦力大小

9．【答案】80    76    向左   

【解析】【来源】吉林省长春市第二十九中学2019-2020学年高一上学期期中物理试题

【分析】

【详解】

[1][2][3]物体与地面间的最大静摩擦力是80N，所以至少要用80N的水平推力才能将此物推动；推动之后，物体受滑动摩擦力为：

f=μmg=0.38×200=76N

物体匀速运动，根据平衡条件，则推力为：

F=f=76N

向右做匀速直线运动，故摩擦力方向向左。

10．【答案】    一直不变   

【解析】【来源】高中物理学业水平合格性考试复习测试卷二（力和力的平衡)

【分析】

以A点为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件，由数学正弦定理求解力F的大小。当杆缓慢逆时针转动时，整个装置处于动态平衡状态，以A点为研究对象，分析受力情况，作出力图。根据平衡条件，运用三角形相似法，得出杆的弹力大小与边长AO， BO及物体重力的关系，再分析其变化情况。

【详解】

以A点为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件得知，N与F的合力F合与G大小相等，方向相反，如图

根据数学上正弦定理得

又因为

则

当杆缓慢逆时针转动时，整个装置处于动态平衡状态，则根据三角形相似定理得

式中AO，BO，F合不变，则N一直不变。

11．【答案】5N    5N   

【解析】【来源】黑龙江省哈尔滨市第三中学2019-2020学年高二上学期期中物理试题（文)

【分析】

由题意可知考查共点力的平衡问题，根据力的合成计算可得。

【详解】

[1] 取O点受力分析，受到竖直向下的拉力，大小等于物体重力G，水平向右的拉力FOB，沿OA方向的拉力FOA三个共点力合力为零，则G与F1两个力的合力和F2等大反向。解直角三角形可得

[2]

【点睛】

取O点受力分析，根据力的合成可求出AO绳所受拉力，BO绳所受拉力。

12．【答案】100N    1000N    1000N   

【解析】

【分析】

【详解】

[1]水平拉力为

因为小车在水平路面上做匀速直线运动，所以根据二力平衡条件可知，此时小车所受阻力为

[2]小车在水平路面上做匀速直线运动，则对地面的压力

[3]因为车对地面的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力，所以地面对小车的支持力

13．【答案】F    水平向左       

【解析】【来源】福建省莆田第七中学2019-2020学年高二（上)期中复习检测物理试题2

【详解】

[1]小华用大小为F．方向水平向右的力拉一静止在水平地面上质量为m的木箱，但没拉动，可知木箱在水平方向上受拉力和静摩擦力平衡，则

，

[2]静摩擦力方向与物体间的运动趋势相反，木箱相对地面有向右的运动趋势，故方向水平向左；

[3]根据牛顿第二定律得：

，

解得木箱的加速度

。

14．【答案】4    3    5   

【解析】【来源】第三章相互作用第4节力的合成

【详解】

[1][2][3]由题图可知，当两力方向之间的夹角为0°，即方向相同时，合力大小7N，则

当两力方向之间的夹角为180°，即方向相反时，合力大小为1N，则

再结合，解得

，

当两力方向之间的夹角为90°，即相互垂直时，合力大小为

15．【答案】45    40    向左   

【解析】【来源】吉林省长春市第二十九中学2019-2020学年高一（上)期中物理试题（文)

【分析】

【详解】

[1]物体与地面间的最大静摩擦力是，至少要用45N的水平推力，才能将此物推动

[2]推动之后，物体受滑动摩擦力为

物体匀速运动，根据平衡条件，则推力为

[3]滑动摩擦力方向与物体的相对运动方向相反，则摩擦力方向水平向左

16．【答案】2.60    水平向左    0.2   

【解析】【来源】云南省文山州马关县第一中学2019-2020学年高一（上)期末物理试题

【分析】

【详解】

[1] 弹簧测力计的分度值为0.1N，由图示可知，其读数为F=2.60N，由平衡条件得物块P受到的金属板的滑动摩擦力为；

[2] 摩擦力方向与弹簧测力计拉力方向相反，水平向左；

[3] 根据滑动摩擦力公式得

代入数据得

17．【答案】(1).     (2).

【解析】[1] 物体恰能维持沿地面匀速滑动

根据平衡，竖直方向

水平方向

即摩擦力为

 [2]根据

解得

18．【答案】不变    减小   

【解析】【来源】上海市进才中学2018-2019学年高二下学期第二次月考物理试题

【详解】

以圆环．物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况,作出力图如图1所示。

[1]根据平衡条件得到，杆对环的摩擦力:

保持不变。

[2]杆对环的弹力:

再以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图如图2所示。

由平衡条件得到

当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小,则F逐渐减小，逐渐减小。