1、第第 5 节节 力、受力分析力、受力分析 1.【2019年 4 月浙江物理选考】如图所示，A、B、C为三个实心小球，A为铁球，B、C 为木球。 A、B两球分别连在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该 水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间相对于杯底（不计空气阻 力，木水铁） A. A球将向上运动，B、C球将向下运动 B. A、B球将向上运动，C球不动 C. A 球将向下运动，B球将向上运动，C球不动 D. A球将向上运动，B 球将向下运动，C球不动 【答案】D 【解析】 【详解】开始时 A 球下的弹簧被压缩，弹力向上；B 球下的弹
2、簧被拉长，弹力向下；将挂吊篮的 绳子剪断的瞬时，系统的加速度为 g，为完全失重状态，此时水对球的浮力也为零，小球的重力也视为 零，则 A 球将在弹力作用下相对于杯底向上运动，B 球将在弹力作用下相对于杯底向下运动，C 球相 对于杯底不动；故选 D. 2. 2013 年上海卷年上海卷 6秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千 A在下摆过程中 B在上摆过程中 C摆到最高点时 D摆到最低点时 答案：D 解析：当秋千摆到最低点时吊绳中拉力最大，吊绳最容易断裂，选项 D正确。 3. 2013 年上海卷年上海卷 8如图，质量 mAmB的两物体 A、B 叠放在一起，靠着竖直墙面。让它
3、们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体 B的受力示意图是 A B A B mBg mBg FN mBg Ff mBg FN Ff C D 答案：答案：A 解析：两物体 A、B叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物块与竖直墙面之间没有压力， 没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，AB 之间没有弹力作用，物体 B的受力示意图是图 A。 4. 2013 年上海卷年上海卷 18两个共点力 Fl、F2大小不同，它们的合力大小为 F，则 AF1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 BF1、F2同时增加 10N，F也增加 10N CF1增加 10N，F2减少 10N，F 一定不变 D若 F1、F2中的一个
4、增大，F不一定增大 答案：AD 解析：F1、F2同时增大一倍，F 也增大一倍，选项 A正确。F1、F2同时增加 10N，F 不一定增加 10N，选项 B 错误；F1增加 10N，F2减少 10N，F可能变化，选项 C 错误。若 F1、F2中的一个增大，F 不一定增大，选项 D正确。 5. 2012 年理综新课标卷年理综新课标卷 14.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的 基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力作用，物体只能处于静止状态 C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D.
5、运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 答案AD 解析惯性是物体本身的一种属性，是抵抗运动状态变化的性质。A正确 C错误。没有力作用物体 可能静止也可能匀速直线运动，B错 D正确。 6. 2012 年上海卷年上海卷 6已知两个共点力的合力为 50N，分力 F1的方向与合力 F的方向成 30 角，分力 F2的大小为 30N。则 （ ） （A）F1的大小是唯一的 （B）F2的力向是唯一的 （C）F2有两个可能的方向 （D）F2可取任意方向 答案：C 解析：如图所示 以 F 为圆心，以 30N 为半径画一个圆弧，与 F1有两个交点，这样 F2就有两种可能，因此 C正确。 7.
6、2012 年物理海南卷年物理海南卷 1根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是 （ ） A物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B.物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度 F1 F F1 F2 C.物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比 D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比 答：D 8. 2012 年物理海南卷年物理海南卷 8下列关于摩擦力的说法，正确的是 （ ） A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速 B作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速 C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使
7、物体减速，也可能使物体加速 D作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速 答：C D 9. 2011 年理综广东卷年理综广东卷 16如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧， 连接点 P 在 F1、F2和 F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是 AF1 F2F3 BF3F1 F2 CF2F3 F1 DF3F2 F1 答：B 【解析】由于在 F1、F2和 F3三力作用下保持静止，合力为零，现力 F1与 F2垂直， 根据力的平行 四边形定则由角度及几何关系可得：F3F1F2，B正确。 10. 2011 年年海南卷海南卷 5如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正
8、在沿斜面以速度 v0匀速 下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ） A等于零 B不为零，方向向右 C不为零，方向向左 D不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右 答：A 【解析】斜劈和物块都平衡，对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零，选 A。 11. 2015 年上海卷年上海卷 3如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是 （ B ） （A）F1 （B）F2 （C）F3 （D）F4 解析：小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向 上，小鸟受重力和空气作用力，如图示，空气对其作用力可能是F2。 F1 F2 F3 P 30 60 v0 mg F F2 F2
9、 F3 F4 F1 12.2016 年江苏卷年江苏卷 1一轻质弹簧原长为 8 cm，在 4 N的拉力作用下伸长了 2 cm，弹簧未超出弹性 限度，则该弹簧的劲度系数为( ) A40 m/N B40 N/m C200 m/N D200 N/m 【答案】D 【解析】根据胡克定律 F=kx 得 k=F x= 4 N 2 cm=2 N/cm=200 N/m.这里的 2 cm 就是弹簧的形变量 x，与 原长无关。 12.2017 年浙江选考卷年浙江选考卷 10.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.当 0
10、 60时，运动员单手对地面的正压力大小为 2 G B.当 0 120时，运动员单手对地面的正压力大小为G C.当 不同时，运动员受到的合力不同 D.当 不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等 【答案】A 【解析】运动员处于静止状态，即平衡状态，每只手都承受自身重力的一半，和角度无关，所以 A 正确，B、C 错误；由牛顿第三定律知，两物体间的相互作用力大小永远相等，故 D 错误。 13. 2018 年天津卷年天津卷 7明朝谢肇淛五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗 不可。一游僧见之,曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余 扶正了塔身。假设所
11、用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为 ，现在木 楔背上加一力 F，方向如图所示，木楔两侧产生推力 FN，则 A若 F 一定， 大时 FN大 B若 F 一定， 小时 FN大 C若 一定，F 大时 FN大 D若 一定，F 小时 FN大 答案：BC 解析：将加在木楔背上的力 F 分解为沿垂直于两侧面的两个分力，如图示， 由几何知识可得 2 sin2 F FN，若 F一定，小时 FN大，选项 A错 B正确； 若 一定，F大时 FN大，选项 D错 C正确。故选 BC。 14.2017 年浙江选考卷年浙江选考卷 7.重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会 自动滑下，以下说法正确的是
12、 A.在石块下滑前后，自卸车与石块整体的重心位置不变 B.自 卸车车厢倾角越大，石块与车厢的动摩擦因数越小 C.自 F F FN FN 卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力减小 D.石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 【答案】C 【解析】在石块下滑前，自卸车与石块整体的重心位置上升，下滑后又下降，故 A错误；动摩擦 因数是材料间的固有属性，只与材料有关，和倾角无关，故 B错误；车厢与石块间的正压力与石块所 受重力在垂直斜面方问的分力大小相等，所以当车厢倾角变大，正压力减小，故 C正确；石块在开始 下滑时，受到摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，D错误。 15. 2016 年海南
13、卷年海南卷 2.如图，在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a和 b叠放在 P 的斜面 上，整个系统处于静止状态。若将 a 和 b、b 与 P、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1、f2和 f3表示。 则 Af1=0，f20，f30 Bf10，f2=0，f3=0 Cf10，f20，f3=0 Df10，f20，f30 【答案】C 【解析】首先对整体受力分析可以知道，整体相对于地面没有相对运动趋势，故 f3=0，在将 a 和 b 看成一个整体，ab 整体有相对斜面向下运动趋势的趋势，故 b 与 P 之间有摩擦力，即 f20，隔离 a 受 力分析可知道，因为 a 处于静止状态，故 a 相对于
14、 b 有向下运动的趋势，故 a 和 b 之间存在摩擦力作 用，即 f10，故选项 C正确。 16. 2011 年理综福建卷年理综福建卷 16如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行。初 速度大小为 v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的 A处滑 上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动 的 v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知 v2v1，则 At2时刻，小物块离 A 处的距离达到最大 Bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 答：B 【解析】
15、小物块对地速度为零时，即 t1时刻，向左离开 A处最远；t2时刻小物块相对传送带静止， 所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大；0 t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦 力，方向始终向右，大小不变；t2时刻以后相对传送带静止，不再受摩擦力作用。B正确。 17. 2011 年理综山东卷年理综山东卷 v1 v2 A 甲 v t O v2 -v1 乙 t1 t3 t2 a b P 19如图所示，将两相同的木块 a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固 定于墙壁。开始时 a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力 Ffa0，b 所受摩擦 力 Ffb=0，
16、现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 AFfa大小不变 BFfa方向改变 CFfb仍然为零 DFfb方向向右 答案：AD 解析：两物块相同，由受力分析可知两物体受到弹簧拉力大小相等，方向相反，绳子对 b的拉力等 于弹簧对 b 的拉力，若 a平衡且有摩擦力，则绳对 a 拉力大小等于 b受到得绳子拉力大小相等，此摩擦力 小于最大静摩擦力，故当剪断右侧细绳后，a 受力情况不变，b受到的摩擦力与弹簧拉力平衡，大小与 a 受到的摩擦力相等。 18. 2011 年理综浙江卷年理综浙江卷 14如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界 线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑
17、，则下列说法正确的 是 A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利 答：C 【解析】甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力，故 A错误；甲对绳的拉力与乙对绳 的拉力的一对平衡力，故 B错误；若甲的质量比乙大，则甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界线， 故甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故 C正确；收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢，故 D 错 误。 19. 2011 年江苏卷年江苏卷 9如图所示，倾角为 的等腰三角形斜面固定在水平面上，一
18、足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端 铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为 M、m（Mm）的小物块同时轻放在斜面 两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在 角 取不同值的情况下，下列说法正确的有 A两物块所受摩擦力的大小总是相等 B两物块不可能同时相对绸带静止 CM 不可能相对绸带发生滑动 Dm不可能相对斜面向上滑动 答：AC 【解析】对绸带是轻质的，因此绸带受到的两个摩擦力始终一样大，故 A 对；当倾角较小时，两 者都相对绸带静止，一起匀加速运动，摩擦力均为静摩擦力；当倾角取合适的值时，m正好相对绸带 a b M m 绸带 Q P 图 8
19、 滑动，显然这个滑动摩擦力小于 M的最大静摩擦力；当倾角更大时，M带着绸带加速下滑，m也加速 下滑，这时 sincos，则 Mgsinmgsinmgcos，故 M 不会相对绸带滑动，故 C对，B、D均 错。 20. 2013 年重庆卷年重庆卷 4题 4图 1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为 的光 滑斜面滑下，然后在不同的 角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运 动。分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值 y随 变化的图像分别对应题 4图 2中的 A、和 B、和 C、和 D、和 答：B 解析：受力分析解得，压力
20、mgNcos，加速度 gasin，重力加速度恒为 g，比值分别按余弦、正弦、常 数函数规律变化，选 B。 21. 2013 年山东卷年山东卷 14、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发 现的规律有（AC） A、力不是维持物体运动的原因 B、物体之间普遍存在相互吸引力 C、忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快 D、物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反 解析：伽利略创造了有效的“侦察”方法实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法， 利用伽利略斜面实验，得到“力不是维持物体运动的原因”，故 A 正确。伽利略通过斜面实验和合理外 推得出“忽略空气阻
21、力，重物与轻物下落得同样快”，故 C 正确。17 世纪下半叶，人们发现，相互作用 存在于一切物体之间，故 B 错误；物体之间的相互作用力总是大小相等，方向相反，是牛顿第三定律 的内容，故 D 错误。 22. 2013 年广东卷年广东卷 20如图 8，物体 P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平。现把物体 Q 轻轻地叠放在 P 上，则 AP向下滑动 BP静止不动 CP所受的合外力增大 DP与斜面间的静摩擦力增大 答：BD 解析：由于物体 Q 轻轻地叠放在 P 上，相当于增大物体 Q重力，故 P静止不动，P 与斜面间的静 摩擦力增大，故 AC错误，BD 正确。 23. 2013 年浙江卷年浙江卷
22、 y /2 1 0 题 4图 1 题 4图 2 19如图所示，总质量为 460kg 的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为 0.5m/s2，当热气 球上升到 180m时，以 5m/s 的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程 中热气球总质量不变，重力加速度 g=10m/s2。关于热气球，下列说法正确的是 A所受浮力大小为 4830N B加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C从地面开始上升 10s 后的速度大小为 5m/s D以 5m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为 230N 答案：AD 解析：气球从地面刚开始竖直上升时空气阻力为 0，根据牛顿第二定律 F浮-mg=
23、ma，代入数据得 =4830FN 浮 ，气球受浮力，空气阻力和重力的作用，浮力和重力恒定，气球的加速度发生变化，可知 阻力发生变化；由于不清楚空气阻力是如何变化的，因此不清楚何时气球做匀速运动；由于气球在运 动过程中加速度减小，因此，10s 时，气球的速度应该还没有达到 5m/s；气球匀速时，受力平衡，根据 -=0Fmgf 阻浮 可得=230fN 阻 ，此题考查学生的推理能力和分析能力。 24. 2014 年理综北京卷年理综北京卷 19.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发 展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜
24、面向下运动，并沿右 侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材 料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为 1、2、 3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论 是 （ ） A如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置 B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 【答案】A 【解析】题目要求选择最直接的结论，题目给出斜面上铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料，小球 的位置依次为 1、2、3，按照题目中提到的把实验、假设和逻辑推理相结合，当斜面绝对光滑时，小球 在斜面上没有能量损失
25、，因此能够上升到与 O点等高的位置，只有 A 符合要求，而 B、C、D中的结 论从题目中不可以直接得出，故排除。 25. 2014 年物理江苏卷年物理江苏卷 8如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2 m 和 m， 静止叠放在水平地面 上。 A、B 间的动摩擦因数为 ，B 与地面间的动摩擦因数为 1 2 ， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重 力加速度为 g. 现对 A 施加一水平拉力 F，则 A当 F 3 mg 时，A 相对 B 滑动 D无论 F 为何值，B 的加速度不会超过 1 2 g 【答案】BCD 【解析】由题意可知 AB间的最大静摩擦力mgFf2 1 ，B 与地面间的最大静摩擦力 mgF
26、f2 2 1 2 ，所以当 F逐渐增大至 2 3 mg 时，B与地面间先发生相对滑动，A 项错误； F 继续增大，AB 间摩擦力也逐渐增大，当 AB间摩擦力增大至 2mg 时，AB恰要发生相对滑动， 此时对 B：maFF ff 21 ，可以解得ga 2 1 ；对 A：maFF f 2 1 ，解得 F=3mg，选项 C 正 确；F 继续增大，B受到两个不变的滑动摩擦力，加速度始终为g 2 1 ，D项正确；当 2 5 mg F ，AB 正在一起匀加速，对整体： amFF f 3 2 ，解得ga 3 1 ，B 正确。 26.2014 年理综山东卷年理综山东卷 14、如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖
27、直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时 将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木 板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后 （ ） A、F1不变，F2变大 B、F1不变，F2变小 C、F1变大，F2变大 D、F1变小，F2变小 【答案】A 【解析】由于木板始终处于静止状态，因此前后两次合力 F1都是零保持不变，绳子各剪去一段后 长度变短，悬挂木板时与竖直方向夹角变大，根据两力合成条件，合力不变，分力夹角变大，因此两 个分力变大，因此 A正确，BCD错误。 ， 27.2014 年理综山东卷年理综山东卷 15、一质点在外力作用下做直线运动，
28、其速度 v 随时间 t 变化的图像如图。在图中标出的时刻中， 质点所受合外力的方向与速度方向相同的有（ ） A、t1 B、t2 C、t3 D、t4 【答案】AC 【解析】如果外力的方向与速度方向相同，则物体做加速运动，速 度在增加，因此在 t1和 t3时刻速度在增加，选项 AC 正确，BD 错误。 28.2014 年年理综广东卷理综广东卷 14如图 7 所示，水平地面上堆放着原木，关于原木 P 在支撑点 M、N处受力的方向，下列说法 正确的是 v t 0 1 t 2 t 3 t 4 t AM 处受到的支持力竖直向上 B. N处受到的支持力竖直向上 C. M 处受到的摩擦力沿 MN方向 DN处受
29、到的摩擦力沿水平方向 【答案】A 【解析】M处支持力方向与支持面（地面）垂直，即竖直向上，选项 A正确；N 处支持力与支持 面（原木接触面）垂直，即垂直 MN 向上，故选项 B错误；摩擦力与接触面平行，故选项 C、D错 误。 29.2015 年广东卷年广东卷 19.如图 7 所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面 上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正 确 的有 （ BC ） A三条绳中的张力都相等 B杆对地面的压力大于自身重力 C绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力. 解析：因为杆静止，受力平衡，所以在水平、竖直面内的合力分别为零，故选项 C 正确；由于三 条绳长度不同，因此三条绳与直杆间夹角不同，若三条绳中的张力都相等，在同一水平面内的分量因 夹角不同而不同，所以水平面内杆受力不能平衡，故选项 A 错误；又因绳中拉力在竖直方向的分量均 竖直向下，所以地面对杆的支持力大于杆的重力，根据牛顿第三定律可知，杆对地面的压力大于自身 重力，故选项 B正确；绳子拉力的合力和杆的重力方向均竖直向下，不可能是平衡力，选项 D 错误。 M N P 图 7 图 7
