1、专项突破专项突破( (四四) ) 受力分析专练受力分析专练 第一编第一编 2021 F 方法指导方法指导 1.(1)明确研究对象:一个点、一个物体或一个系统等。 (2)按顺序找力:一“重”、二“弹”、三“摩擦”、四“其他”、最后分析已知力。 (3)画好受力图:分析的同时画出对应力,防止多力和少力。 (4)注意题条件:光滑不计摩擦;轻物重力不计;运动时空气阻力忽 略等。 (5)只分析按性质命名的力,不分析按效果命名的力。 (6)只分析研究对象所受的力,不分析它对其他物体所施的力。 (7)每分析一个力,都应找出其施力物体。 2.根据物体的运动状态判断力的大小。当物体处于平衡状态时受到平衡 力的作用
2、,当物体的运动状态改变时,一定受到非平衡力的作用。 类型一 力与运动 例例1(2020 湖南株洲)小华在班上擦黑板时隐隐约约感觉一个很奇特的现象,回 到家,他拿出小时候的一块玩具黑板,把它平放并固定在水平桌面上,再用一个 黑板刷来擦黑板,如图所示,他给黑板刷斜向下使力,当方向与竖直方向的夹角 较大时,黑板刷滑起来;当他给黑板刷的施力方向与竖直方向夹角较小(大于0) 时,他怎么也推不动黑板刷,在这两种情形下,黑板刷分别( ) A.受摩推力,不受摩擦力 B.受摩擦力,受摩擦力 C.不受摩擦力,受摩擦力 D.不受摩擦力,不受摩擦力 F 分类突破分类突破 答案 B 解析 小华给黑板刷斜向下使力,当方向
3、与竖直方向的夹角较大时,黑板刷 滑动,黑板刷对黑板有一个压力,且黑板刷和黑板之间接触面粗糙,所以黑 板刷受到黑板的摩擦力作用;小华给黑板刷的施力方向与竖直方向夹角较 小时(大于0),黑板刷对黑板有一个压力,尽管黑板刷没有滑动,但黑板刷与 黑板有相对运动的趋势,所以黑板刷受到黑板的摩擦力作用。 方法归纳 两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生 一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。当一个物体在另一个物体表 面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力,其方向与相对运动方向相反。静止 的物体并不一定受静摩擦力,运动的不一定受到滑动摩擦力。 对应练对应练1(2020 湖北恩施州,改编)在没
4、有风的操场斜向上抛出皮球,在球升 到最高点的瞬间,不计空气阻力,它受到的力有( ) A.手的推力 B.重力和手的推力 C.不受力 D.只有重力 答案 D 解析 皮球在飞行过程中始终受到重力的作用,所以在球升到最高点的瞬 间,不计空气阻力,皮球只受到重力的作用。 类型二 压强、浮力 例例2(2020 浙江金华)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过 程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是 ( ) A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大 C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大 答案 D 解析 金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,所处深度减小,受到的液体压
5、强变小,故气泡体积增大,而气泡内空气的质量不变,密度变小;气泡上升时, 体积变大,则排开水的体积变大,由F浮=gV排可得,气泡受到水的浮力变大。 故ABC错误,D正确。 对应练对应练2 (2020 浙江舟山)如图是我国自主研发的第一艘航母 “山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法 正确的是( ) A.战斗机从甲板上起飞后,航母受到的浮力变小 B.航母能浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力 C.甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力 D.甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力 答案 A 解析 战斗机从甲板上起飞后航母的重力减小了,航母漂浮所受的
6、浮力等 于自身的重力,所以航母受到的浮力变小,故A正确;由物体的浮沉条件知, 漂浮的航母所受的浮力等于自身的重力,故B错误;甲板上的战斗机受到的 重力与甲板对战斗机的支持力是一对平衡力,故C错误;战斗机对甲板的压 力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力,故D错误。 类型三 简单机械 例例3(2020 上海)如图所示,不计滑轮重及摩擦,物体重为20牛。 图中的滑轮可以看成 杠杆,当物体在力F作用下以 0.5米/秒的速度匀速上升时,力F为 牛。若该物体在 力F作用下以1米/秒的速度匀速上升,与以0.5米/秒的速度匀 速上升时相比,物体受到的合力将 。 答案 等臂 20 不变 解析 图中的滑轮的轴
7、的位置不变,为定滑轮,其实质是一个等臂杠杆;不计 摩擦,使用定滑轮时拉力F=G=20 N;用定滑轮匀速提升物体,物体受力平衡, 受到的合力为0,则物体受到的合力将不变。 对应练对应练3(2020 安徽南谯区二模)两物体A和B的质量 分别为M和m(Mm),用跨过定滑轮的轻绳相连,A静 止在水平地面上,如图所示,不计绳重和摩擦,地面对 A的作用力大小为 。 答案 Mg-mg 解析 不计绳重和摩擦,A受到的拉力等于B的重力,F拉=GB=mg;因为A静止 在水平地面上,所以A受到的重力等于地面对A的支持力加拉力,即GA=F支 +F拉,则有Mg=F支+mg,地面对A的作用力F支=Mg-mg。 Q 强化训
8、练强化训练 1.(2020 江西)如图所示,小明去公园遛狗时,用力拉住拴狗的绳子,正僵持不 动。此时,若不计绳子重力,以下两个力是一对平衡力的是( ) A.小明拉绳子的力与狗拉绳子的力 B.狗受到的重力与地面对狗的支持力 C.绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力 D.绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力 答案 A 解析 小明拉绳子的力与狗拉绳子的力,二力大小相等、方向相反、作用 在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A正确;由图可知, 狗静止不动时处于平衡状态,竖直方向的合力为零,对狗受力分析可知,受 到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、绳子向上的分力作用,则狗受到 的重力与地面对狗的支持力
9、大小不相等,二力不是一对平衡力,故B错误;绳 子对狗的拉力与地面对狗的阻力,二力不是作用在同一条直线上,且二力大 小不一定相等,所以不是一对平衡力,故C错误;绳子对狗的拉力与狗对绳子 的拉力,二力不是作用在同一个物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡 力,故D错误。 2.(2020 四川自贡)明明用水平推力推静止在地面上的桌子,但没有推动,此 时( ) A.水平推力小于桌子的重力 B.水平推力小于桌子受到的摩擦力 C.水平推力等于桌子的重力 D.水平推力等于桌子受到的摩擦力 答案 D 解析 桌子在水平方向上受推力F与摩擦力f作用而静止,桌子处于平衡状 态,所受合力为零,则F=f;推力F与桌子的
10、重力G的大小关系不确定。 3.(2020 黑龙江)如图,甲物重25 N,乙物重15 N,甲乙均静止,不计测力计自 重,测力计示数( ) A.35 N B.10 N C.15 N D.25 N 答案 C 解析 以乙物体为研究对象,乙处于静止状态,受力平衡,则测力计右端受到 的拉力大小为F=G乙=15 N,所以该测力计示数是15 N。 4.(2020 安徽阜阳期末)如图所示,水杯放在桌面上,有一铅球沉于水底,这时 铅球受到的力有( ) A.重力、浮力、水的压力、杯底的支持力 B.重力、浮力、对杯底的压力 C.重力、浮力、杯底的支持力 D.重力、杯底的支持力 答案 C 解析 重力指地球附近所有物体由
11、于地球引力而使物体受到的力,所以沉 在水底的铅球受到重力作用;浸在液体中物体由于所受液体对其上下表面 的压力差,所以受到液体对其产生的浮力,所以沉在水底的铅球受到浮力作 用;由于铅球的密度大于水的密度,所以铅球受到的重力大于所受浮力,会 对杯底产生压力,同时受到杯底的支持力,综上所述,可知铅球受三个力的 作用:重力、浮力、支持力,故C正确,ABD错误。 5.(2020 江苏淮安区模拟)如图所示,将手中的苹果竖直向上抛出,苹果上升 到最高点后落回,再用手接住,不计空气阻力,下列有关说法正确的是( ) A.苹果在上升过程中始终受到重力和手的作用力 B.苹果在最高点时不受力的作用 C.苹果在下落过程
12、中始终受到重力和手的作用力 D.苹果在离开手的整个过程中只受到重力 答案 D 解析 苹果在上升过程中始终受到重力的作用,不受手的作用力,故A错误; 苹果在最高点时受到重力的作用,故B错误;苹果在下落过程中始终受到重 力的作用,不受手的作用力,故C错误;不计空气阻力,苹果在离开手的整个 过程中只受到重力,故D正确。 6.(2020 安徽阜阳模拟)五一小长假期间,中华海棠园湖面“水上飞人”表演 项目吸引了不少游客驻足观看,通过操纵水柱喷射的方向,表演者可以实现 悬停、翻滚、飞行等各种复杂的动作,如图所示,下列说法错误的是( ) A.踏板喷水的同时获得了反作用力 B.踏板对人的作用力属于弹力 C.踏
13、板对人的力与人对踏板的力方向相同 D.使踏板上升的力的施力物体是水柱 答案 C 解析 由于物体间力的作用是相互的,所以踏板喷水的同时获得了反作用 力,故A正确;踏板对人的作用力是由于踏板发生弹性形变产生的,因此属于 弹力,故B正确;踏板对人的力与人对踏板的力是一对相互作用力,因此方向 相反,故C错误;使踏板上升的力的施力物体是水柱对它的反作用力,故D正 确。 7.(2020 安徽二模)如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁 块缓慢放到水中,从铁块下表面刚刚接触水面开始,直到铁块完全进入水中, 下表面碰到杯底的过程中,下列判断正确的是( ) A.铁块受到的浮力一直在变大 B.铁块排开
14、水的体积一直在增大 C.弹簧测力计的读数先变小,后不变 D.溢水杯底部受到水的压强一直变小 答案 C 解析 从铁块下表面刚刚接触水面到铁块浸没在水中的过程,铁块排开水 的体积不断变大,根据F浮=gV排知,浮力逐渐变大;铁块浸没后继续下沉的 过程中,铁块排开水的体积不再变化,根据F浮=gV排可知,浮力不再变化,故 A、B错误;铁块从刚开始浸入水中到刚好完全浸没在水中的过程中,铁块 受到的浮力变大,而重力不变,根据F浮=G-F示可知,弹簧测力计的示数变小, 等到物体全部浸没后,排开水的体积不变,浮力不变,弹簧测力计的示数也 不变,故C正确;因为溢水杯中装满水,所以从铁块下表面刚刚接触水面直至 测力
15、计示数不变的过程中,水的深度一直不变,根据p=gh知,溢水杯底部受 到水的压强一直不变,故D错误。 8.(2020 北京海淀区二模)如图所示是某同学在家中做的一个小实验,先把 鸡蛋放入清水中,发现鸡蛋会下沉到杯底,然后逐渐向水中加盐并轻轻搅拌, 看到鸡蛋慢慢地向上浮起, 最终浮出液面,处于漂浮状态。对此现象分析正确的是( ) A.鸡蛋在清水中沉底时,鸡蛋没有受到浮力 B.鸡蛋上浮是因为向水中加盐使鸡蛋受到的重力减小 C.鸡蛋上浮是因为向水中加盐使其受到的浮力大于受到的重力 D.鸡蛋最终漂浮在水面上时,鸡蛋受到的盐水作用力大于鸡蛋受到的重力 答案 C 解析 鸡蛋在清水中沉底时,也受到浮力的作用,只不过浮力小于重力,故A 错误;加盐后盐水的密度增大,而鸡蛋排开液体的体积不变,因此由F浮=液 gV排可知,鸡蛋所受浮力增大,当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮, 此时鸡蛋的重力不变,故B错误,C正确;鸡蛋最终漂浮在水面时,受到的浮力 等于重力,故D错误。
