专题提升七 受力分析与应用
1．[2015·绍兴]小明游玩了意大利比萨斜塔后，买了一个模型。当模型塔静止在水平桌面上时(如图Z7-9所示)，小明对模型塔的分析不正确的是 ( D )
图Z7-9
A．倾斜的塔不受到桌面对它的摩擦力
B．以跑动的小狗为参照物，塔是运动的
C．塔受到桌面对它的支持力竖直向上
D．塔对桌面的压力和桌面对塔的支持力是一对平衡力
2．[2015·丽水]第二届世界青年奥运会于2014年8月在南京举行，庆元县年仅15岁的吴琳俐在T293级女子帆板比赛中荣获冠军，下列分析正确的是
( D )
A．帆板静止在水面时没有惯性
B．帆板前进时以水为参照物运动员是静止的
C．帆板受到的浮力大于帆板和运动员受到的重力
D．风力使帆板由静止变运动说明力能改变物体的运动状态
3．[2014·资阳]下列说法正确的是 ( A )
A．甲物体对乙物体施加力的同时，甲物体也一定受到了力的作用
B．相互平衡的两个力，这两个力的三要素可能相同
C．做匀速直线运动的汽车一定不受力的作用
D．一个物体受到力的作用，它的运动状态一定改变
4．[2014·玉林]下列四种情景中，为了预防惯性造成危害的是 ( D )
5．重力相同的a、b两件货物在两台吊车钢索的牵引下竖直向上运动，它们运动的s-t图像分别如图Z7-10图甲、乙所示，则在图像描述的运动过程中( D )
图Z7-10
A．它们都做匀速直线运动
B．a货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对作用力与反作用力
C．b货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力
D．前6s内，a货物运动的平均速度小于b货物运动的平均速度
6．“漂移”是一种高难度的汽车表演项目。有一种“漂移”方法如下：当汽车在水平地面上疾驶时，车对地面的压力和地面对车的支持力__不是__(选填“是”或“不是”)一对平衡力，此时突然刹车，但汽车仍要向前运动，这是由于汽车具有__惯性__。同时转动方向盘，汽车急转弯，这是摩擦力改变了汽车的__运动状态(填“速度”“速度方向”“方向”“速度大小和方向”等均可)__。
7．[2014·孝感]在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车从同一斜面的顶端由静止释放下滑到底端，使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图Z7-11所示：
图Z7-11
(1)当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是__C__。(填选项前的字母)
A．小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B．小车受到的重力和小车对木板的压力
C．小车受到的重力和木板对小车的支持力
(3)实验中可以看出，去掉木板上的棉布后，运动的小车所受的摩擦力减小，向前滑行的距离变大。小车所受摩擦力减小的原因是__接触面粗糙程度减小了__。
(4)在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理，概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞
机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出的几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图Z7-12所示。请你认真分析并作出正确的选择。
①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为__乙__图；
②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为__甲__图。
图Z7-12
专题提升七 受力分析与应用
1．[2014·泰州]“神舟”飞船在太空中高速飞行，而坐在其中的航天员认为自己是静止的。这是因为，他所选择的参照物是 ( A )
A．飞船 B．地球
C．月亮 D．太阳
2．[2015·襄阳]小明乘坐公交汽车时，站在离车门较近的位置而且双手没有扶任何物体，为了避免汽车启动时摔倒，他应将身体 ( B )
A．保持直立
B．向汽车运动方向倾斜
C．向汽车运动的反方向倾斜
D．任何站姿都可以
3．[2014·上海]苹果从树上落下的过程中，其惯性 ( B )
A．变大 B．不变
C．先变大后不变 D．先变大后变小
4．[2015·上海]甲、乙两物体先后从同地沿同方向做匀速直线运动。甲比乙先运动2s，甲运动6s时通过的路程为 6m，此时甲、乙间的距离为 2m。在图Z7-1所示的a、b、c三条图线中，乙的s-t 图线是 ( D )
A．一定是图线a B．一定是图线b
C．可能是图线b D．可能是图线c
图Z7-1 图Z7-2
5．[2015·孝感]如图Z7-2所示，电梯内一弹簧下挂一物块，当整个电梯突然向上做加速运动时，下列说法正确的是 ( C )
A．物块速度变大时其惯性增大
B．弹簧对物块的拉力等于物块的重力
C．弹簧对物块的拉力等于物块对弹簧的拉力
D．弹簧伸长了，弹性势能不变
6．下列说法中正确的是 ( B )
A．手提水桶时手上出现压痕，是由于水桶所受的重力作用在手上
B．用3N水平方向的力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块受到的摩擦力大小等于3N
C．用大小不变的力F竖直拉起静止在水平桌面上质量为m的钩码，F一定小于mg
D．跳水运动员起跳时，跳板向下弯，人对跳板的作用力大于跳板对人的作用力
7．[2014·重庆]许多小朋友经常玩滑板车，以下分析合理的是 ( A )
A．滑板车底部安装有轮子，是为了减小摩擦
B．人和车滑行的速度越快，他们的惯性越大
C．人对滑板车的压力和滑板车对人的支持力是一对平衡力
D．人和车在滑行过程中所受到的力突然消失，将立即停下来
8．[2015·泰州]下列物体的运动可近似看作匀速直线运动的是 ( C )
A．正在进站的火车
B．离开脚后在草地上滚动的足球
C．站在商场自动扶梯上顾客的运动
D．绕地球匀速转动的“北斗”卫星
9．[2014·安徽]如图Z7-3所示，在光滑水平台面上，将一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO＝BO)，释放小球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，则 ( A )
图Z7-3
A．小球从A点运动到O点的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
B．小球从O点运动到B点的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
C．小球运动到B点时将停止运动并保持静止
D．小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
10．如图Z7-4所示，叠放在一起的A、B两个木块，在恒定的拉力F作用下，在水平面上做匀速直线运动。则下列说法正确的是 ( C )
图Z7-4
A．木块A受滑动摩擦力的作用
B．木块B受静摩擦力的作用
C．木块B与地面之间的滑动摩擦力与拉力F大小相同
D．木块A与木块B之间的静摩擦力与拉力F大小相同
【解析】 两个处于相对静止的物体，当两者之间有发生相对运动的趋势时，两者之间受到静摩擦力的作用。A与B处于相对静止状态，该题中可把A、B看作一个整体，B受滑动摩擦力的作用，由于物体做匀速直线运动，所以摩擦力的大小与拉力F大小相同。
11．[2015·长沙]周末，小红和爸爸来到浏阳赤马湖的滑雪场，开始他们的滑雪之旅，小红脱下运动鞋换上了滑雪板，这时她对地面的压强会__减小__(选填“增大”“减小”或“不变”)；若小红的体重较轻，她和爸爸在水平雪地上滑行时滑板受到的摩擦力分别为F1和F2，则F1 __<__F2(选填“>”“<”或“＝”)。
12．[2015·温州]“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过如图Z7-5所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：__CAB__。(用字母表示)
图Z7-5
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？__没有涉及静止物体的运动规律__。
13．[2015·遂宁]在“探究力和运动的关系”的实验中，让木块由静止开始沿斜面滑下，木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图Z7-6所示的位置。
图Z7-6
(1)实验需要木块进入不同的水平面有相同的初速度，则木块应从同一斜面 __同一高度__ 开始下滑。
(2)木块进入水平面后，在运动过程中受到的一对平衡力是 __重力和支持力__。
(3)实验结论：平面越光滑，木块受到的阻力越小，速度减小得越__慢__。
(4)推论：如果木块在水平面受到的阻力为零，木块将做__匀速直线运动__。
(5)探究过程中主要采用了科学推理法和__控制变量法__ 两种研究方法。
(6)在此实验所给器材基础上，添加一个小铁球，运用这些器材一定可探究的是__B__。
A．物体动能大小与质量是否有关
B．物体动能大小与速度是否有关
C．A、B都可探究
14．某班同学在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验过程中，将木板水平固定后，小雪用水平力拉动甲图中的物块m在木板上滑动。当物块m匀速滑动时，弹簧测力计的示数为1.6N，设物块m受到的滑动摩擦力为f1，则f1＝__1.6__N；当物块m的滑动不是匀速时，设物块m受到的滑动摩擦力为f2，此时弹簧测力计的示数__不等于__f2(选填“等于”或“不等于”)，摩擦力f1、f2之间的关系为f1__等于__f2(选填“等于”或“不等于”)。如图乙所示，小峰同学在物块m上加个砝码后，再次用水平力拉动物块m在同一木板上匀速滑动，设物块m受到的滑动摩擦力为f3，则f3__大于__f1(选填“大于”“等于”或“小于”)。
图Z7-7
15．一位同学对变速运动产生了兴趣，他查阅资料后知道了“匀变速直线运动”是最简单的变速运动。物体做匀变速直线运动时，物体的速度随时间均匀变化，在某段时间内的平均速度等于开始时刻的速度和结束时刻的速度的平均值。已知某物体做匀变速直线运动，开始时刻的速度为2m/s，路程随时间变化的数量关系为s＝2t＋t2，则物体在4s内运动的路程为__24__m，在第4s末的速度为__10__m/s。
【解析】 s＝2t＋t2＝2×4＋42＝24(m)；＝s/t＝24/4＝6(m/s)，v＝2－v0＝2×6－2＝10(m/s)。
16．[2014·广元]如图Z7-8所示的图像中，描述的是同一种运动形式的是( D )
图Z7-8
A．①与② B．①与③
C．③与④ D．②与③
【解析】 四个图中的横坐标都表示时间，②图中速度不变，③图中路程与时间的比值(即速度)不变。
17．[2015?扬州]物理兴趣小组为了测量滑动摩擦力的大小，设计了如图Z7-9所示的实验装置。实验中，小桶内装入适量的沙子，滑块恰好做匀速直线运动。(轻绳与滑轮的摩擦不计)
图Z7-9
(1)为了测量滑块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是__B__。(选填“A”或“B”)
A．滑块的质量m1
B．小桶和沙子的总质量m2
(2)根据__二力平衡__可知，滑块受到的滑动摩擦力f1＝__m2g____。(用物理量符号表示)
(3)小桶落地后，滑块继续向前运动，受到的滑动摩擦力f2__＝__f1。(选填“＜”“＝”或“＞”)
(4)实验中难以判断滑块是否做匀速直线运动，请你对上述实验方法提出改进意见：__把滑块放到木板上，将弹簧测力计右端固定，左端水平拉着滑块，水平抽动长木板，读出弹簧测力计示数(如答图所示)，这种情况下拉动木板可以不匀速，弹簧测力计示数能稳定__。
第17题答图
【解析】 (1)通过小桶和沙子对滑块的拉力使滑块做匀速直线运动，所以实验中应测量小桶和沙子的总质量m2。(2)滑动摩擦力大小等于小桶和沙子的总重力，则f1＝G＝m2g。(3)由于压力不变，接触面的粗糙程度不变，则滑块所受滑动摩擦力不变，故f2＝f1。
课件22张PPT。专题提升七 受力分析与应用1．受力分析
(1)水平方向：拉力、摩擦力。
(2)竖直方向：重力、支持力或摩擦力等。
2．运动和力
(1)物体在平衡力作用下的运动状态：静止或匀速直线运动。
(2)物体在非平衡力作用下的运动状态：向较大力的方向做加速运动。
(3)运动状态的改变：运动方向改变；运动速度改变。类型之一 掌握受力分析
[2015·荆州]如图Z7-1所示，弹簧测力计下
挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着一块条
形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的
重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，
则下列说法正确的是 ( )图Z7-1C A．P对弹簧测力计的拉力大小为G
B．P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是一对平衡力，大小均 为G
C．P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G
D．弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力是一对平衡力， 大小均为2G
【解析】 P对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的示数，即为2G，大于G；P对Q的吸引力和Q对P的吸引力作用在不同的物体上，不是一对平衡力；对P受力分析可知，受到竖直向上弹簧测力计的拉力F弹、Q对P的吸引力FQP和竖直向下的重力GP，根据力的平衡条件可得：FQP＝F弹－GP＝2G－G＝G，对Q受力分析可知，受到竖直向下的重力GQ、竖直向上的支持力F支持和P对Q的吸引力FPQ，根据力的平衡条件可得：F支持＝GQ－FPQ＝3G－G＝2G。 [2014·烟台]如图Z7-2所示，甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起，用水平拉力F1和F2分别拉开，F1＝F2＝5N，两弹簧测力计静止时，下列分析正确的是 ( )B图Z7-2 A．甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力
B．甲受力平衡，乙对甲的拉力是5N，甲的示数是5N
C．乙受力平衡，甲对乙的拉力是5N，乙的示数是10N
D．甲和乙受到的力均为零，示数均为零
【解析】 甲和乙均受到平衡力的作用，甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对相互作用力，甲、乙的示数都是5N。 如图Z7-3所示，饮料罐在力的作用下处于静止
状态。下列说法正确的是 ( )
A．罐受到的重力与手对罐的摩擦力是一对平
衡力
B．罐受到的重力与罐对手的力是一对平衡力
C．罐对手的力与手对罐的力是一对平衡力
D．罐对手的力与手对罐的摩擦力是一对相互作用力
【点悟】 对物体进行受力分析时，应分析施力物体、受力物体、作用点以及力的方向。A图Z7-3类型之二 理解物体在平衡力作用下的运动
[2014·台州]如图Z7-4是伽利略1604年
做斜面实验时的一页手稿照片，照片左
上角的三列数据如表格。表中第二列是
时间，第三列是物体沿斜面运动的距
离，第一列是伽利略在分析实验数据时
添加的。根据表中的数据，可以得出的结论是 ( )图Z7-4C A. 物体具有惯性
B．物体做匀速直线运动
C．物体运动的距离与时间的平方成正比
D．物体运动距离的增加量与时间成正比 【解析】 从表格中的数据可知：时间变为原来的2倍，下滑的距离大约变为原来的4倍；时间变为原来的3倍，距离变为原来的9倍。可知物体运动的距离与时间的平方成正比。
【点悟】 物体在平衡力作用下处于静止状态或匀速直线运动状态。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时可能受平衡力作用，也可能不受外力作用。类型之三 了解物体在非平衡力作用下的运动
[2015?苏州]小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成)，想试着用它去射地上的目标。他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出，如图Z7-5所示。忽略镖头运动时所受的空气阻力，下列关于镖头能否射中A点的预测中，正确的是 ( )C图Z7-5 A．一定能够射中A点
B．一定射在A点左侧
C．一定射在A点右侧
D．控制速度大小，以上都有可能
【解析】 小镖头以一定速度正对着目标A点吹出后，镖头由于惯性继续朝A运动，此过程中，忽略镖头运动时所受的空气阻力，镖头只受到重力这一个力的作用(非平衡力)，所以镖头还会沿重力方向向下运动，故镖头做斜向下的曲线运动，由此可知镖头会落在A的右侧。 一小球从足够高的高度由静止开始下落。已知小球在空中下落时所受到的阻力与其速度的平方成正比。则该小球在下落过程中的速度将如何变化：______________________ ______________。
【解析】 分析小球运动状态的变化，关键是分析受到的重力和阻力的大小关系，根据G－f＝G－kv2可知，开始运动前速度为0，即初始运动阶段G>f，物体做加速运动，随着速度的增大，当G＝f时，做匀速运动。
【点悟】 物体在非平衡力作用下，是向较大力的方向做加速运动。特别需要注意的是原来在平衡力作用下的物体由于某个力的大小变化，引起运动状态改变的情况分析。先增大后不变(或先加速后匀速)类型之四 探究运动和力的关系
[2014·黄冈]如图Z7-6所示，在“探究运动和力的关系”的实验中，每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。图Z7-6 (1)若小车在水平木板上滑行3s后停止，位置如上图所示。则小车的平均速度为_______m/s。
(2)小车在铺有毛巾的表面上滑行距离最短，是因为_______ ___________________________。
(3)在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：一切运动的物体不受外力作用时，它将_______________________ ___________________。
【点悟】 当一个物体的运动状态发生改变时，即运动速度或运动方向发生改变时，一定受到了力的作用。0.21摩擦保持匀速直线运动(或保力最大(或毛巾表面最粗糙)持运动状态不变)
受力分析不合理致错
如图Z7-7图甲所示，物体甲重40N，被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止。如图乙所示，物体乙重60N，在35N的水平拉力F乙作用下，沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲为______N，物体乙受到的摩擦力f乙为______N。图Z7-7【错解】 50 60
【错因分析】 甲物体处于静止状态，乙物体做匀速直线运动，都受平衡力作用，引起错误的原因是没有正确分析受力情况，力的方向分析错误。
【正解】 40 35 如图Z7-8图甲所示，小明顺着竖直的杆匀速下滑。
(1)在乙图中代表小明的圆点 A处画出其竖直方向上受到的力。图Z7-8 (2)小明再沿此绳匀速下滑，其沿绳受到的摩擦力为 f绳，沿杆下滑受到的摩擦力为 f杆，f绳______f杆(选填“>”“＝”或“<”)。
(3)若小明沿杆匀速向上爬，他受到的摩擦力的方向：_____________。
【答案】 (1)如答图所示。答图＝竖直向上 【解析】 (1)小明在沿杆匀速下滑时，受到的是竖直向下的重力 G 和竖直向上的摩擦力 f。(2)此处虽然绳比杆粗糙，而且是滑动摩擦力，仿佛摩擦力会变大，但是，注意题目中“匀速下滑”是解题的关键点，说明二力平衡，大小均等于重力 G。因此答案为 f绳＝f杆。(3)小明沿杆匀速向上爬，他受到的摩擦力为静摩擦力，静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，此处相对运动趋势方向是竖直向下，因此摩擦力方向为竖直向上。
