1、1专题强化二 受力分析 物体的平衡一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分12018天津市河东区二模如图所示，壁虎在竖直墙面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是( )22018宿州市第一次质检如图所示，两根轻弹簧 a、 b 的上端固定在竖直墙壁上，下端连接在小球上当小球静止，弹簧 a、 b 与竖直方向的夹角分别为 53和 37.已知a、 b 的劲度系数分别为 k1、 k2.sin530.8，则 a、 b 两弹簧的伸长量之比为( )A. B.4k23
2、k1 3k24k1C. D.3k14k2 4k13k232018上海市松江区一模重力为 G 的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为 ，则( )A 60时，运动员单手对地的正压力大小为G2B 120时，运动员单手对地面的压力大小为 GC 不同时，运动员受到的合力不同D 不同时，地面对运动员的合力不同42018鄂尔多斯市模拟如图所示， A、 B、 C、 D 是四个完全相同的木块，在图甲中，水平力 F 作用于 B 上， A、 B 处于静止状态，图乙中，竖直弹簧作用于 D 上， C、 D 处于静止状态，则关于 A、 B、 C、 D
3、 的受力情况，下列说法不正确的是( )2A图甲中 A 受五个力，图乙中 C 受三个力B图乙中墙对 C 可能有摩擦力C图甲中墙对 A 一定有向上的摩擦力D图乙中 D 对 C 一定有向右上方的摩擦力52018濮阳市一模如图所示，一定质量的小物体(可视为质点)用轻质细线固定悬挂在天花板上在水平拉力 F 作用下，当细线与竖直方向夹角为 30时小物体恰能处于平衡状态若对小物体施加同样大小的拉力，方向垂直于细线，仍然使物体处于平衡状态则下列说法中正确的是( )A小物体所受到的重力大小为 F3B当施加水平方向作用力时细线受到沿线方向的拉力大小等于 F2C当施加垂直于细线方向的拉力时，细线受到沿线方向的拉力大
4、小等于 2FD当施加垂直于细线方向的拉力时，细线与竖直方向的夹角大于 6062018石嘴山一模如图所示，在水平地面上放置一倾角为 的斜面体，斜面体的顶端有一光滑的定滑轮，一根跨过定滑轮的细绳将质量为 M 的盒子 A 与质量为 m 的物体B 相连，现向 A 中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止在加入沙子的过程中，下列说法正确的是( )A绳子的拉力逐渐增大 B A 所受的摩擦力逐渐增大C A 对斜面的压力逐渐增大 D地面对斜面体的摩擦力逐渐增加72018永州三模科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物
5、体时，会牢牢吸附在物体上图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，若手机的重力为 G，下列说法正确的是( )A手机受到的支持力大小为 GcosB手机受到的摩擦力大小大于 GsinC纳米材料对手机的作用力方向竖直向上D纳米材料对手机的作用力大小为 Gsin382018银川一中一模如图甲所示，水平地面上固定一倾角为 30的表面粗糙的斜劈，一质量为 m 的小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑现对小物块施加一水平向右的恒力 F，使它沿该斜劈表面匀速上滑，如图乙所示，则 F 大小应为( )A. mg B. mg333C. mg D. mg34 3692018安徽二模如图，在一段平坦的地面上等间距分布着一排等高
6、的输电线杆，挂在线杆上的电线粗细均匀且呈对称性由于热胀冷缩，冬季两相邻线杆之间的导线长度会有所减少对 B 线杆及两侧的电线，冬季与夏季相比( )A电线最高点处的张力变小B电线最低处的张力不变C线杆对地面的压力变小D线杆两侧电线对线杆拉力的合力不变102018安徽模拟如图所示，两块固定且相互垂直的光滑挡板 POQ， OP 竖直放置，OQ 水平，小球 a、 b 固定在轻弹簧的两端，现有一个水平向左的推力，作用于 b 上，使a、 b 紧靠挡板处于静止状态现用力 F 推动小球 b，使之缓缓到达 b位置，则( )A推力 F 变大 B b 对 OQ 的压力变大C弹簧长度变短 D弹簧长度变长二、实验题：本题
7、 2 小题，共 12 分11(6 分)2018北京市西城区期末某同学用如图 1 所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验(1)实验中，他在弹簧两端各系一细绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来挂钩码先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度 L，再算出弹簧伸长量 x，并将数据填在下面的表格中实验过程中，弹簧始终在弹性限度内.1 2 3 4 5 6钩码的重力 G/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5弹簧弹力 F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5弹簧总长度 L/cm 13.00 15.05 17.10 19.0
8、0 21.00 23.00弹簧伸长量 x/cm 0 2.05 4.10 6.00 8.00 10.00在如图 2 所示的坐标纸上已经描出了其中 5 次测量的弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 对应4的数据点，请把第 4 次测量的数据对应点用“”描绘出来，并作出 F x 图象5(2)根据上述的实验过程，对实验数据进行分析可知，下列说法正确的是_(选填选项前的字母)A弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比B弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比C该弹簧的劲度系数约为 25 N/mD该弹簧的劲度系数约为 2500 N/m在匀变速直线运动的速度 v 随时间 t 变化关系图象中，图线与坐标轴围成的面积的物理意义表示位
9、移请类比思考，(1)问的 F x 图象中图线与坐标轴围成的面积的物理意义12(6 分)2018陕西一模一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中做验证力的平行四边形定则的实验(1)如图甲，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶静止时电子秤的示数 F；(2)如图乙，将三根细线 L1、 L2、 L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A 和水壶杯带上水平拉开细线 L1，在白纸上记下结点 O 的位置、_和电子秤的示数 F1；(3)如图丙，将另一颗墙钉 B 钉在与 O 同一水平位置上，并将 L1拴在其上手握电子秤沿着(2)中 L2的方向拉开细线 L，使三根细线的方向与(
10、2)中_重合，记录电子秤的示数 F2；(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F、 F1、 F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、 F2的合力 F的图示，若_，则力的平行四边形定则得到验证三、计算题：本题共 3 小题，共 38 分13(12 分)2018重庆市铜梁区模拟如图所示，两个轻质弹簧的劲度系数分别为k11 N/cm、 k22 N/cm，它们一端固定在质量为 m1 kg 的物体 A 上，另一端分别固定于水平地面上的 Q 点和一固定轻质薄板的 P 点(两弹簧均呈竖直状态)，当物体 A 平衡时，下方弹簧恰好处于原长，若只把 A 换成质量为 3 m 的物体 B(弹簧均在弹性限度内)，当物体
11、B 平衡时，求：下方弹簧所受弹力大小(重力加速度为 g10 m/s 2)614(12 分)2018榆林一模如图所示，两根长度相同间距为 R 的直木棍 AB 和 CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动一个重力为 G、半径为 R 的圆柱工件架于两木棍之间，工件与木棍之间滑动摩擦因数为 (最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)，求：32(1)若木棍与水平方向夹角为 30，试分析该工件的运动情况(2)若该工件做匀速直线运动，木棍与水平方向夹角为多少？15(14 分)2018滨州期末如图所示，可视为质点的物体 A 和 B，质量分别为mA2 kg 和 mB kg，被两根质量不计的轻绳固定在如图所示的装置上，整
12、体处于整直平3面内且处于静止状态装置与水平方向夹角为 30，装置两端为大小不计的光滑定滑轮左绳下面部分水平，右绳与水平方向夹角为 60， g10 m/s 2.求：(1)两根细绳的弹力大小；(2)物体 A 所受的摩擦力78专题强化二 受力分析 物体的平衡1B 壁虎在竖直墙面上斜向上匀速爬行，受力平衡，墙壁对壁虎的力 F 与壁虎自身的重力等大反向，B 选项正确2B 研究小球的受力情况，如图所示：根据几何关系可知， tan37，其中 Fa k1x1， Fb k2x2，联立解得 a、 b 两弹簧的FaFb伸长量之比 x1 ： x2 ，B 选项正确3k24k13A 分析运动员的受力情况，无论夹角 为多少
13、，运动员处于平衡状态，根据平衡条件可知，2 N G，地面对运动员单手的支持力 N ，根据牛顿第三定律知，运动员单手G2对地的正压力大小为 ，A 选项正确，B 选项错误； 不同时，运动员受到的合力始终为零，G2C 选项错误； 不同时，地面对运动员的合力与其重力等大，恒定不变，D 选项错误4B 分析图甲，以整体为研究对象，受到重力、支持力、压力和摩擦力作用，研究A 的受力情况，受重力、 B 对 A 的支持力和摩擦力，墙的弹力和摩擦力作用，受五个力分析图乙， C 受到重力、 D 对 C 的支持力和摩擦力作用，受三个力，A、C 选项正确；图乙中，墙对 C 没有弹力，故不会存在摩擦力，B 选项错误； D
14、、 C 间一定有压力， C 有向下的运动趋势， D 对 C 一定有向右上方的摩擦力，D 选项正确5A 在水平拉力 F 的作用下，小球受力如图所示：根据共点力平衡知识可知， F mg tan30， F T sin30，解得小物体受到的重力大小为 F，沿线方向的拉力大小等于 2F，A 选项正确，B 选项错误3当施加垂直于细线方向的拉力时，9F mg sin ， T mg cos ，解得 sin ， T F，则细线与竖直方向的夹33 2角小于 60，C、D 选项错误6C 系统始终处于静止状态，绳子拉力等于物体 B 的重力，恒定不变，A 选项错误；分析物体 A 的受力情况，重力沿斜面向下的分力、绳子拉
15、力和静摩擦力之和为零，开始时，不能确定静摩擦力的方向，故加入沙子的过程中，物体 A 受到的摩擦力不一定增大，B 选项错误；物体 A 对斜面的压力等于 A 及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，加入沙子，则压力增大，C 选项正确；系统始终保持静止，合力为零，地面对斜面体没有摩擦力作用，D选项错误7C 手机受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架方向上，重力垂直支架的分力与吸附力之和等于手机受到的支持力， FN Gcos F 吸 ，A 选项错误；在平行支架方向上，f Gsin ，B 选项错误；纳米材料对手机的作用力大小等于重力，方向竖直向上，C 选项正确，D 选项错误8A 小物块沿斜劈匀速下滑，则 ta
16、n30 .对小物块施加一水平向右的恒力33F，如图所示：Fcos30 f mgsin30， N mgcos30 Fsin30，其中 f N ，联立解得， Fmg，A 选项正确39D 研究左段电线，如图所示：合力恒定，冬季时，夹角 增大，则电线最高处的张力 F 变大，A 选项错误；研究左段一半电线，如图所示：根据几何关系可知，电线最低点的张力 F1变大，B 选项错误；电线杆上电线的质量一定，受力平衡，夏季、冬季杆对地面的压力恒定不变，C 选项错误；线杆两侧电线对线杆拉力的合力与线杆的重力之和等于杆对地面的压力，恒定不变，D 选项正确10D 10分析小球 a 的受力情况，如图所示：夹角 减小，挡板
17、 OP 对小球 a 的弹力 N magtan 减小，弹簧弹力 F 弹 减小，magcos即弹簧长度变大，C 选项错误，D 选项正确；研究整体的受力可知，推力 F N 减小，A 选项错误； b 对 OQ 的压力等于两球的重力之和，恒定不变，B 选项错误11(1)见解析 (2)BC 弹力做的功解析：(1)描点连线，如图所示：(2)分析图象结合表格数据可知，弹簧弹力大小与弹簧伸长量成正比，A 选项错误，B 选项正确；根据胡克定律可知，图象中斜率代表弹簧的劲度系数，劲度系数为 25 N/m，C 选项正确，D 选项错误力与位移的乘积为功，利用微元法，在很短时间里弹力是恒定不变的，则 F x 图象中图线与
18、坐标轴围成的面积的物理意义是弹力做的功12(2)三细线的方向 (3)结点的位置 (4) F大小与 F 相等、方向相同解析：(2)研究合力与分力的关系需要记录分力的大小和方向，即在白纸上记下结点 O的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数 F1.(3)应使结点 O 的位置和三根细线的方向与中重合，记录电子秤的示数 F2.(4)根据平行四边形定则作出合力，若 F大小与 F 相等、方向相同，则力的平行四边形定则得到验证13. N203解析：当物体 A 平衡时，下方弹簧为原长，上方的弹簧处于伸长状态， mg k2x2.当物体 B 处于平衡状态时，上方弹簧增加的伸长量为 x1，下方弹簧被压缩的长
19、度为x1，根据胡克定律和平衡条件可知， k1x1 k2(x1 x2)3 mg.联立解得， x1 .2mgk1 k2下方弹簧所受弹力大小 F k1x1 N.2mgk1k1 k2 20314(1)处于静止状态 (2)45解析：(1)圆柱工件受到重力和棍的弹力、摩擦力作用，根据几何关系可知，两棍对工件弹力的方向夹角为 60.重力沿棍方向的分力 G1 Gsin30 G，重力垂直棍方向的分力 G2 Gcos301211 G，棍对工件的弹力 FN G2 G，最大静摩擦力 2f2 F N G，大于重力沿棍方32 33 12 32向的分力，故工件处于静止状态(2)工件做匀速直线运动，受力平衡，根据平衡条件可知，垂直棍方向上 FN Gcos .3沿棍方向上 2F N Gsin .联立解得 tan 1，即 45.15(1)右绳的弹力大小为 20 N，左绳的弹力大小为 10 N (2)零解析：(1)分析物体 B 的受力情况，如图所示：根据共点力的平衡条件可知，水平方向上 T1sin mBg.竖直方向上 T1cos T2.联立解得 T120 N， T210 N.(2)研究物体 A 的受力情况，如图所示：沿斜面方向上， mAgsin T2 Ff T1.解得， Ff0.
