7.3專題訓(xùn)練（三）受力分析（解析版）

專題訓(xùn)練(三)受力分析[解題技巧]對(duì)物體進(jìn)行受力分析的要點(diǎn)：①明確研究對(duì)象（受力物體）；②按“一重力、二彈力、三摩擦力”的順序分析物體受到的力；③把物體受到的力的作用點(diǎn)都畫到重心；④檢查一下各力是否有施力物體,如果找不到施力物體則此力不存在,不要無故多畫力；⑤關(guān)注力的作用是相互的,是否少畫力；⑥結(jié)合物體的狀態(tài)確定受力情況（注意題中“保持勻速直線運(yùn)動(dòng)、靜止”等字眼）,判定所受合力是否為零,進(jìn)行綜合判斷。類型一平衡力示意圖1、如圖3-T-1所示,茶壺靜止在水平桌面上,請(qǐng)畫出它所受力的示意圖（將力的作用點(diǎn)畫在茶壺的重心0點(diǎn)上）。圖3-T-1【答案】如圖所示【解析】茶壺靜止，則受平衡力，這兩個(gè)力是豎直向下的重力G和豎直向上的支持力F,大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，作用點(diǎn)在物體的重心。重力從重心豎直向下畫，標(biāo)出符號(hào)G,支持力從重心豎直向上畫，標(biāo)出符號(hào)F,注意所畫的長(zhǎng)度要相等?！痉治觥俊驹斀狻坎鑹仂o止，則受平衡力，這兩個(gè)力是豎直向下的重力G和豎直向上的支持力F,大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，作用點(diǎn)在物體的重心。重力從重心豎直向下畫，標(biāo)出符號(hào)G,支持力從重心豎直向上畫，標(biāo)出符號(hào)F,注意所畫的長(zhǎng)度要相等，如圖所示：2、如圖3-T-2所示,用沿豎直方向的繩子吊著一個(gè)光滑的小球靠在墻上,小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。請(qǐng)畫出小球的受力示意圖。圖3-T-2【答案】如圖所示【解析】對(duì)小球進(jìn)行受力分析，然后作出各力的示意圖；從力的作用點(diǎn)。沿力的方向作有向線段，即可作出力的示意圖?！痉治觥勘绢}考查了作力的示意圖，對(duì)小球正確受力分析、掌握力的示意圖的作法，即可正確解題?！驹斀狻糠治隹芍?，用沿豎直方向的繩子吊一光滑球靠在墻上，球與墻靠近但互相并不擠壓，沒有壓力和支持力的作用，小球受共豎直向下的重力G,沿繩向上的拉力F,并且這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，過小球重心，分別沿重力和拉力的方向作有向線段，注意作圖時(shí)兩條線段長(zhǎng)度要相等，如下圖所示：3、如圖3-T-3所示,物體隨水平傳送帶勻速移動(dòng),作出物體所受力的示意圖。圖3-T-3【答案】如圖所示【解析】【分析】【詳解】物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，則物體處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上物體受到的重力與皮帶對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力，在水平方向上物體與皮帶之間不存在摩擦力，因?yàn)槿粲心Σ亮t找不到與此對(duì)應(yīng)的平衡力，故物體只受到重力和支持力，作圖如圖所示：4、如所示,請(qǐng)畫出靜止的小球所受力的示意圖。圖3-T-4【答案】如圖所示【解析】【分析】【詳解】略5、如圖3-T-5所示為某同學(xué)站在商場(chǎng)勻速向上運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)扶梯上的示意圖,請(qǐng)?jiān)趫D中作出該同學(xué)所受力的示意圖（不考慮空氣阻力）。圖3-T-5【答案】如圖所示：【解析】【分析】【詳解】同學(xué)隨電動(dòng)扶梯一同勻速上升，相對(duì)于扶梯靜止，因此同學(xué)不受摩擦力，只受豎直向下的重力和豎直向上的支持力，并且二力是一對(duì)平衡力，大小相等，過重心O作豎直向下的重力G和豎直向上的支持力F支；如圖所示：如圖3-T-6所示,貨物靜止在傳送帶上,試畫出貨物受力的示意圖圖3-T-6【答案】如圖所示：【解析】首先對(duì)物體進(jìn)行受力分析，物體受重力和支持力作用，根據(jù)物體有下滑的趨勢(shì)，判斷物體還受摩擦力的作用；重力的方向豎直向下，支持力的方向垂直于斜面，摩擦力的方向沿斜面向上；力的作用點(diǎn)都畫在物體的重心上，分別沿力的方向畫出三力的示意圖。【分析】【詳解】貨物靜止在傾斜傳送帶上，受重力、支持力作用；同時(shí)由于貨物相對(duì)于傳送帶有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以還受到向上的摩擦力；過貨物的重心分別沿豎直向下、垂直于傳送帶向上和平行于傳送帶向上的方向畫一條有向線段，并分別用G、F和f表示，即為貨物受力的示意圖，如下圖所示：畫力的示意圖，首先要對(duì)物體進(jìn)行受力分析，看物體受幾個(gè)力，要先分析力的大小、方向和作用點(diǎn)，再按照畫圖的要求畫出各個(gè)力。類型二非平衡力示意圖如圖3-T-7所示,請(qǐng)畫出小球所受力的示意圖。圖3-T-7【答案】如圖所示：【解析】【分析】【詳解】略8、如圖3-T-8所示,一個(gè)重為30N的鐵球沿斜面向上運(yùn)動(dòng),請(qǐng)畫出鐵球受到的所有力的示意圖。圖3-T-8【答案】如圖所示：【解析】首先分析小球在下滑過程中所受的力，即小球受到豎直向下的重力、沿斜面向上摩擦力以及垂直于斜面向上的支持力，在作圖時(shí)，三個(gè)力的作用點(diǎn)都在球重心上?！痉治觥恐饕疾榱宋矬w受力分析以及力的示意圖的畫法，在作圖時(shí)一定要注意力的方向；壓力方向垂直于接觸面指向被壓的物體，摩擦力與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，重力方向豎直向下?！驹斀狻窟^球心分別沿豎直向下、沿斜面向上和垂直于斜面向上的方向畫一條帶箭頭的線段，分別用G、f和F表示重力、摩擦力和支持力。如圖所示：類型三受力分析及應(yīng)用9、燕子歸巢時(shí),沿如圖3-T-9所示虛線方向勻速滑翔。圖中能正確表示這個(gè)過程中空氣對(duì)燕子作用力方向的是（▲）圖3-T-9A、①B、②C、③D、④【答案】B【解析】平衡力的條件：大小相等、方向相反、在同一直線上、在同一物體上?！痉治觥勘绢}考查了平衡力的辨別，是一道有難度的題，做題時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析?！驹斀狻垦嘧友貓D示虛線方向勻速滑翔，受平衡力，即燕子的重力和空氣對(duì)燕子的作用力是一對(duì)平衡力，大小相等，方向相反，所以空氣對(duì)燕子的作用力方向豎直向上，即②的方向，故B正確。故選：B。10、如圖3-T-10所示為蝸牛在豎直墻面上緩慢爬行的情景,蝸牛爬行的時(shí)候會(huì)分泌出一種黏液,蝸牛正是靠這種黏液在墻上爬行的。蝸牛能牢牢靜止在豎直的墻面上而不會(huì)掉落,是因?yàn)槲伵＃ā﹫D3-T-10A、受到的摩擦力大于它本身的重力B、受到的摩擦力等于它本身的重力C、分泌的黏液把自己粘在墻壁上D、緩慢向上爬行時(shí),受到的摩擦力方向向下【答案】B【解析】蝸牛不掉下來，說明受平衡力，分析蝸牛在豎直方向所受的平衡力，根據(jù)二力平衡知識(shí)解答即可。【分析】本題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵要注意靜止二字?！驹斀狻课伵Ｄ芾卫戊o止在豎直的墻面上而不會(huì)掉落，說明有力與蝸牛所受的重力平衡，是因?yàn)樵谪Q直方向受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，且蝸牛受到的摩擦力等于它本身的重力。故選：B。11、雨滴下落時(shí)會(huì)受到空氣的阻力,研究發(fā)現(xiàn),下落速度越大,雨滴所受到的空氣阻力越大。如圖3-T-11所示為雨滴下落過程中速度隨時(shí)間的變化曲線,則圖3-T-12中對(duì),t1∽t2時(shí)間范圍內(nèi)雨滴受力情況分析正確的是（▲）圖3-T-11A、不受力B、f＞GC、f=GD、f＜G圖3-T-12【答案】C【解析】根據(jù)二力平衡的知識(shí)分析判斷?！痉治觥勘绢}主要考查了二力平衡的條件及其應(yīng)用?！驹斀狻扛鶕?jù)圖像可知，在t1∽t2時(shí)間內(nèi)，雨滴的速度保持不變，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)它處于平衡狀態(tài)，即受到豎直向下的重力與豎直向上的阻力大小相等，故C正確，而A、B、D錯(cuò)誤。故選C。12、如圖3-T-13所示,四旋翼無人機(jī)下方用細(xì)線懸掛一個(gè)重物,通過四個(gè)螺旋槳的高速轉(zhuǎn)動(dòng)改變運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。若不考慮空氣阻力,則無人機(jī)在空中（▲）圖3-T-13A、懸停時(shí),重物受到的重力與它對(duì)細(xì)線的拉力是一對(duì)平衡力B、懸停時(shí),利用了相互作用力的原理C、勻速下降時(shí),重物所受的重力大于細(xì)線對(duì)重物的拉力D、水平勻速飛行時(shí),懸掛重物的細(xì)線會(huì)偏離豎直方向【答案】B【解析】（1）一對(duì)平衡力必須大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上；（2）物體間力的作用是相互的；（3）物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，受到的是平衡力；（4）從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度可判斷水平勻速飛機(jī)時(shí)細(xì)線的狀態(tài)。【分析】本題考查了平衡力的辨別、平衡狀態(tài)的判斷等，結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際進(jìn)行受力分析，是解答的關(guān)鍵?！驹斀狻緼、懸停時(shí)，重物受到的重力與它對(duì)細(xì)線的拉力作用在不同的物體上，不是一對(duì)平衡力，故A錯(cuò)誤；B、四個(gè)螺旋槳的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，使空氣向下運(yùn)動(dòng)，由于物體間力的作用是相互的，空氣也會(huì)給飛機(jī)一個(gè)向上的力，故B正確；C、勻速下降時(shí)，處于平衡狀態(tài)，重物所受的重力等于細(xì)線對(duì)重物的拉力，故C錯(cuò)誤；D、水平勻速飛行時(shí)，不計(jì)空氣阻力，重物與飛機(jī)保持相對(duì)靜止，所以懸掛重物的細(xì)線不會(huì)偏離豎直方向，故D錯(cuò)誤。故選：B。13、如圖3-T-14所示,把彈簧測(cè)力計(jì)的一端固定在墻上,用力F水平向左拉金屬板,金屬板做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊P保持靜止。此時(shí)木塊P受到的摩擦力為▲N,其方向?yàn)樗健?。圖3-T-14【答案】2.6向左【解析】物體受到彈簧測(cè)力計(jì)拉力與滑動(dòng)摩擦力作用，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)；由圖示彈簧測(cè)力計(jì)確定其分度值，讀出其示數(shù)，即可求出滑動(dòng)摩擦力?！痉治觥勘绢}考查了彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)、二力平衡條件的應(yīng)用；對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)要先確定其分度值，讀數(shù)時(shí)視線要與刻度線垂直?！驹斀狻课飰K相對(duì)于金屬板向右運(yùn)動(dòng)，則物塊P受到的金屬板的滑動(dòng)摩擦力的方向向左。由圖示彈簧測(cè)力計(jì)可知，其最小分度值是0.1N,其讀數(shù)F=2.6N；由平衡條件得：滑動(dòng)摩擦力f=F=2.6N。故答案為：2.6向左。14、若一小球重30N,以3m/s的速度在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則它在水平方向受到的推力大小是▲N?！敬鸢浮?【解析】物體在光滑的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向上所受的力是平衡力?！痉治觥勘绢}考查了二力合成與應(yīng)用；當(dāng)物體不受任何力或受平衡力時(shí)，物體將保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變?！驹斀狻恳?yàn)楣饣矫嫔蠜]有摩擦力作用，而物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向上受到的合力應(yīng)該為零，因此物體不需要推力作用，即推力為0。故答案為：015、吊車的鋼索拉著貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)過程中,如圖3-T-15所示是貨物上升的路程s隨時(shí)間t變化的圖像。不考慮空氣阻力和鋼索的重力,貨物在第8s受到的力是▲（填“平衡”或“非平衡”）力,貨物在第4s和第10s受到的鋼索拉力的大小關(guān)系是F拉▲（填“＞”“=”或“＜”）G物。圖3-T-15【答案】平衡=【解析】物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，受的是平衡力的作用，大小相等?！痉治觥勘绢}考查了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)圖像判斷物體是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)是解決本題的關(guān)鍵。【詳解】根據(jù)圖像可知，貨物在8s時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以受到的合力為0,受到的力是平衡力；貨物在4s和10s時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以受到的合力為0,受到的力是平衡力，在豎直方向上受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力的作用，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，大小相等，故F拉=G物。故答案為：平衡=16、如圖3-T-16所示,用80N的力把一個(gè)重為20N的物體壓在豎直墻壁上,物體處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)物體受到的摩擦力為▲N。當(dāng)壓力減為50N時(shí),物體沿豎直墻壁勻速下滑,則物體勻速下滑時(shí)受到的摩擦力大小為▲N。當(dāng)壓力繼續(xù)減小時(shí),摩擦力將▲（填“變大”“變小”或“不變”）。圖3-T-16【答案】2020變小【解析】【分析】【詳解】物體靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，物體受到平衡力作用，因此物體在豎直方向上受到的豎直向上的摩擦力和豎直向下的重力是一對(duì)平衡力，大小相等，即f=G=20N；物體勻速下滑時(shí)處于平衡狀態(tài)，即物體受平衡力作用，因此物體在豎直方向上受到的豎直向上的摩擦力和豎直向下的重力是一對(duì)平衡力，大小相等，即f′=G=20N；物體與墻壁的接觸面的