中考物理专题受力分析在解决力学问题中的应用

中考物理专题受力分析在解决力学问题中的应用

‎[中考物理专题]受力分析在解决力学问题中的应用 一、知识储备：‎ ‎1.二力平衡的条件： ； ； ； 。二力平衡合力为 。‎ ‎2、重力的方向 ；作用点 。‎ ‎3、相互接触的物体 受力，如图1中A、B两物体；不相互接触的物体 受力，如图2中两磁铁。‎ ‎4、摩擦力产生的条件 ， ， ；摩擦力的方向 。‎ 二、受力分析：‎ ‎1. 如图3所示，小球用线系住挂在天花板上并与墙面接触，画出小球的受力示意图。‎ ‎2. 如图4所示，木块放在斜面上静止不动，试画出木块受力示意图。‎ 总结对物体受力分析的步骤：‎ ‎（1）首先要确定研究对象（可以把它从周围物体中隔离出来， 只分析它所受的力，不考虑研究对象对周围物体的作用力）；‎ ‎（2）在分析物体受力时，应先考虑重力，然后是弹性力、摩擦力等，并分析物体在已知力的作用下，将产生怎样的运动或运动趋势；‎ ‎（3）根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况，确定力，保证力既不能多也不能少；‎ ‎（4）画出研究对象的受力示意图；‎ ‎（5）检验，根据物体的运动状态和平衡力的知识来检验所画出的力是否正确。‎ ‎3、如图5所示，试分析放在水平面上的物体A作匀速运动时的受力情况。‎ ‎4、如图6所示，物体放在作匀速直线运动的传送带上，请画出物体所受力的示意图。（如果传送带突然加速或减速运动，画出物体所受力的示意图。）‎ ‎5、一小球静止在竖直的墙壁之间，如图7，请画出小球所受力的示意图。‎ 三、应用：‎ ‎1、一个放在水平桌面上的物体，受到分别为5牛和3牛的两个力F1、F2的作用后仍处于静止状态，如图8 ‎ 所示，则该物体受到的合力为 ，桌面对此物体的摩擦力大小为 ，方向为 。 ‎ ‎2、一物体做匀速直线运动，在所受的多个力中，有一对大小为15N的平衡力，当这对力突然消失后，该物体的运动状态将_______________（填“改变”或“不变”）．‎ ‎3、一个小球重3牛顿，当它以‎0.5米/秒的速度在光滑的平面上作匀速直线运动时，加在小球上的水平推力是（ ） A、0牛顿 B、1.5牛顿 C、3牛顿 D、无法判断。‎ ‎4、如图9甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，‎ A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为 N；若将A、B紧靠着放在 水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动（如图9乙所示），则推力F2= N。‎ ‎5、用力F将木块压在竖直墙面上，木块静止，如图10所示，当F增大时，墙对木 块的摩擦力的变化情况是（ ） A、增大； B、减小； C、不变； D、无法判断。‎ ‎6、竖直悬挂的磁性黑板上吸附着一磁性黑板擦，黑板擦静止不动。在竖直方向上黑板擦保持平衡的原因是受到摩擦力和 力的作用。‎ ‎7、体育课上，小明匀速爬杆，小刚匀速爬绳。有关他们受到的摩擦力，下面说法正确的是（ ）‎ A．因为爬杆时手握杆的压力大，所以小明受到的摩擦力一定大 B．因为绳子粗糙，所以小刚受到的摩擦力一定大 C．小明和小刚受到的摩擦力一定相等 D．若小明的体重大，则他受到的摩擦力一定大。‎ ‎8、起重机吊着一重为G的物体（1）匀速上升拉力为F1，（2）匀速下降拉力为F2，（3）静止在空中拉力为F3，（4）在空中水平匀速运动拉力为F4，（5）以‎3m/s的速度匀速上升，拉力为F5，（6）以‎2m/s的速度匀速下降拉力为F6，这几种状态都是 状态。比较F1、F2，F3，F4，F5，F6，有F‎1 F2___ F3 F4‎ ‎ F‎5 F6。‎ 达标测试 ‎1、重5N的茶杯静止在水平桌面上，受到的摩擦力大小为 N。‎ ‎2、如图11物体A在水平力F作用下，静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F/2时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑，此时物体A所受摩擦力的大小 A、 减为原来的1/2； B、和原来一样； C、增大为原来的2倍； D、无法判断。‎ ‎3、如图12中的水平桌面足够长，不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦．物体A重10N，当物体B重为2N时，物体A保持静止，这时A物体受到的摩擦力为 N；当物体B重为3N时，物体A向右做匀速直线运动，运动一段时间托盘着地，此后物体A做 运动，受到的摩擦力是 N．‎ ‎4、如图13所示，放在光滑水平面上的小车上固定一块磁铁,人用木杆吊着一块磁铁，始终保持两块磁铁之间有一定的间隙且不变。则小车的状态是要( ) ‎ A．向左运动，越来越快 B．向右运动，越来越快 C．匀速直线运动或静止 D．有时快有时慢的直线运动 ‎5、如图14所示，为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标的情景。已知气球的体积为‎8m3‎，气球(含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为‎9kg，空气的密度为‎1.29 kg/ m3．g取10N/ kg，则系于地面拉住标语的细绳的拉力为( )‎ A、103.2N    B、90N    C、13.2N    D、193.2N.‎ ‎6、如图15，用弹簧秤拉着木块在水平桌面上做直线运动，实验记录如下表。由此可知，木块与水平桌面的滑动摩 擦力为 。‎ ‎7、如图16物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B以‎0.1m/s的速度匀速上升，2s内拉力F做 J的功。‎ ‎8、一个物体重100牛,在空中运动时受到的空气阻力是20牛。若物体竖直向上运动时,合力大小是_____牛，若物体竖直向下运动时，合力大小是________牛。‎ ‎9、载有货物的气球总重为1500N。所受的浮力为1400N 时，刚好在空中沿竖直方向匀速下降。如果空气浮力和阻力的大小保持不变，要使它沿竖直方向匀速上升，则从气球的吊篮中向外抛出的重物应为____ N。‎ ‎10、一载重气球在空中受1000牛的浮力时匀速竖直上升，若在所载重物中再加入100牛的重物时，气球就以同样的速度匀速竖直下降，假设气球在匀速上升和匀速下降时受到的浮力和阻力都不变，则气球受到的重力是______ N。‎ A B W 图2‎ 图1‎ ‎11、重为G的物体在水平外力F作用下，贴着墙保 图3‎ 图4‎ 持静止，如图1所示，这时（ ）‎ A．物体与墙之间的摩擦力f=G ‎ B．物体与墙之间的摩擦力f=F C．若增大F，则摩擦力f也随之增大 ‎ D．若增大F，则摩擦力f保持不变 ‎12、如图2所示,重力为G的木块W夹在两个相同的木板A、B间匀速下滑，木板A对木块W的摩擦力为______。若用力匀速竖直向上拉木块，拉力大小为______。‎ ‎13、如图3所示，放在水平地面上物体A重150牛，通过细绳用竖直向上的130牛 的力拉物体A时,物体A受到的地面的支持力为___牛,物体A对地面的压力为___牛.(不计绳重)‎ 图6‎ 图5‎ ‎14、如图4所示，A、B两个物体静止在水平地面上，A重15牛，B重25牛，则 物体B受到的压力为___ 牛，地面受到的压力为____牛。‎ ‎15、如图5所示，CD是水平放置的薄厚均匀的铁板。A是边长为L的正方体磁铁，磁铁的质量 为m，磁铁与铁板间的吸引力是F，磁铁对铁板的压力大小是______‎ ‎16、如图6所示，厨房用的高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子 为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，气体跑出一部 分，使锅内气体压强减小。现有一个直径为24厘米，空心柱小孔的横截面积为10毫米2，‎ 限压阀的质量为100克的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105帕，问：‎ ‎（1）此高压锅内气体能达到的最大压强为多少？‎ ‎（2）经商品质量检验部门检验，此高压锅内的最大压强不能超过1 .8×105帕，要使高压锅能继续使用，原来的限压阀还能用吗？若不能，应该再配备一个质量为多大的限压阀？‎ 图8‎ ‎17、有一个如图7所示的两端开口的弯管形容器，从粗端向容器中灌水，在细端用一个横截面积是‎0.01m2‎的活塞堵住，活塞可在细管内无摩擦地滑动。当H=‎30cm，h=‎10cm时，在活塞上放置一个质量是‎1kg的砝码，活塞静止。由此可知 A．水对活塞的压强等于砝码对活塞的压强 B．水对活塞压力的大小等于2倍的砝码重力 图7‎ C．砝码对活塞的压强相当于‎20cm深的水产生的压强 D．撤去砝码，当两管液面相平时，活塞再次静止 ‎18、将一个重15牛的石块挂在弹簧测力计下,使石块浸在水中静止时,弹簧测力计的示数为4.6牛,则石块受到的浮力为____牛.‎ ‎19、如图8所示，装有石块A的小船B浮在水面上时，所受浮力为F1，当把石块A卸入水中后，石块所受的浮力为F2，池底对石块的支持力为N，这时小船B所受的浮力为________‎ ‎20、一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装密度为ρ 的液体。将挂在弹簧测力计下的金属块A 浸没在该液体中（A与容器底未接触），金属块A 静止时，弹簧测力计的示数为F1；若使金属块A 一半体积浸在该液体中, 静止时，弹簧测力计的示数为F2；将木块B 放人该液体中，把金属块A ‎ 放在木块B 上面，木块B 刚好没入液体中（如图9 所示）。若已知此时金属块B受的浮力与受的重力之比为12 : 7 ，则金属块B的重力为 。‎ 图7‎ 图12‎ 图13‎ 图11‎ 图9‎ 图10‎ ‎21、如图10所示,在水平地面上放置一个重1200牛的物体,在用的滑轮组匀速拉动物体时.物体受到地面的阻力是物重的0.3倍,人水平拉绳的力是____牛,(不计滑轮组自重和摩擦). ‎ ‎22、物体A在滑轮组拉力的作用下，1s内沿水平地面匀速移动了‎0.2m。弹簧测力计的示数如图11所示。不计滑轮重和轴摩擦，则 A．绳子自由端的拉力F=2.2N B．物体A受到的摩擦力f＝6.6N C．绳子自由端移动速度v＝‎0.1m/s D．滑轮组对物体A做功的功率P＝0.88W ‎23、用图12所示的滑轮组提起重为800N的重物G，（不计绳重和摩擦），匀速拉动绳端所用 的拉力F为250N；当被提重物为1000牛，绳端拉力为多少牛?‎ ‎24、一人用如图13所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦．如果人的体重为600牛，那么他用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛？ ‎25、建筑工人在高层工地作业时，使用一种安装有滑轮组的“吊蓝”，如图14所示。该人的体重为540牛，“吊蓝”与动滑轮共重240牛，不计绳重和摩擦，当此人拉绳使“吊蓝”以‎0.2米/秒的速度匀速上升的过程中，试求下列数值：‎ ‎（1）施加在绳末端的拉力。 （2）若此人对“吊蓝”内水平地板的压力是多少。‎ ‎26、图15 是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯，厢底有两个动滑轮B ．其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C 为配重，起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10 个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按‎60kg计算），电梯厢以‎0.5m/s的速度匀速上升时，拉力F1为5000牛, ；电梯厢运行了‎12m 后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以‎0.5m/s的速度匀速上升时，此时拉力F2为多少？（不计绳重及滑轮摩擦，g 取10N/kg）‎ 图15‎ 图16‎ 图14‎ 图17‎ ‎27、如图16所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1．2×103N。测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力分别为l00 N和450N。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N／kg，问：(1) 动滑轮重是多少? (2) 物体在出水面前受的浮力多大?‎ ‎28、如图17所示,正方体A对水平地面的压力为1620 N.在滑轮组的作用下，,A沿水平地面以‎0.02米/秒的速度匀速前进。运动中正方体A受到的阻力为其自身重的0.2倍，加在绳末端的拉力F的拉力是144 N。‎ ‎(绳对物体A的拉力沿水平方向，绳对挂钩B的拉力沿竖直方向.不计滑轮的摩擦和绳重,g取10牛/千克)‎ 求: (1) 动滑轮重是多少? (2)若只将重1452牛的物体挂于滑轮组挂钩B上，并将它匀速提升2米，加在绳末端的拉力是多少? ‎ 答案：‎ 一、 知识储备 1、 作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，0。‎ 2、 竖直向下，重心。‎ 3、 不一定，不一定不。‎ 4、 物体间相互接触、挤压，接触面不光滑，物体间有相对运动趋势或相对运动。‎ 二、 练习答案 跟踪练习1：‎ 跟踪练习2：‎ 1、 不变；‎ 2、 A；‎ 3、 ‎0；12。‎ 跟踪练习3‎ 1、 重 2、 D ‎ 3、 平衡状态，=，=，=，=，=。‎ 达标测试答案：‎ 1、 ‎0；‎ 2、 B； ‎ ‎3、2， 减速， 3。‎ ‎4、C．‎ ‎5、C．‎ ‎6、3.0N ‎7、12J 分析：　拉力的功W＝Fs，要正确求出功，必须求出拉力和拉力移动的距离，这就和滑轮组的受力分析综合起来了。‎ ‎　　已知：GA＝50N，GB＝30N，vB＝0.1 m/s，t＝2s．‎ ‎　　求：W ‎　　解　A向右运动，受向右拉力F1和向左的摩擦力f，A匀速运动：f＝Fl．‎ ‎　　与B相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重GB．‎ ‎　　∴　F1＝GB＝×30＝10‎ ‎　　f＝F1＝10N ‎　　当A向左运动时，A受向左的拉力F2和向右的摩擦力f及向右的绳子拉力F1．‎ ‎　　F2＝f＋F1（F1=GB＝10N），f大小不变 ‎　　∴　F2＝10N＋10N＝20N ‎　　在2s内，物体上升距离h＝vB×t＝0.1m/s×2s＝0.2m ‎　　拉力移动距离s＝3h＝3×0.2m＝0.6m ‎　　拉力做的功W＝F2s＝20N×0.6m＝12J ‎　　答案　12J