上海市甘泉高中2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.4分析物体的受力情况 学业测评（含解析）

3.4分析物体的受力情况
1．跳水是一项优美的水上运动，它是从高处用各种姿势跃人水中或是从跳水器械上起跳，在空中完成一定动作姿势，并以特定动作入水的运动。图甲为跳水比赛的一个场景。当运动员踩压跳板处于静止状态时，可简化为图乙所示模型。下列说法正确的是（　　）
A．运动员只受到重力和支持力的作用
B．跳板对运动员的支持力的方向竖直向上
C．跳板对运动员的支持力与运动员的重力是一对平衡力
D．运动员对跳板的压力小于运动员的重力
2．如图所示，A、B两物体在一个垂直于接触面的力F作用下而静止在固定的斜面上。以下关于A、B两物体受力情况的判断中正确的是（　　）
A．物体A可能受到三个力的作用
B．物体A一定受到四个力的作用
C．物体B可能受到六个力的作用
D．物体B一定受到四个力的作用
3．如图所示，A、B两物体叠放在一起，在竖直向上的推力F作用下，一起沿粗糙的竖直墙壁向上匀速移动，下列说法中正确的是
A．物体A与B之间一定有摩擦力
B．物体B一定受4个力
C．物体A与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D．物体A一定受6个力
4．如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为(　　)
A．3 B．4 C．5 D．6
5．一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动，如图所示，在滑动过程中，物体m受到的力是（　　）
A．重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力
B．重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力
C．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力
D．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力
6．气球下挂一重物，沿与水平方向成角的方向斜向上匀速上升，如图所示。不考虑空气阻力，则关于气球和重物整体的受力情况，下列说法正确的是（　　）
A．受重力、浮力、水平方向的风力
B．只受重力和浮力的作用
C．受重力、浮力、斜向上的冲力
D．受重力、浮力、水平方向的风力、斜向上的冲力
7．如图所示，小球系在竖直拉紧的细绳下端，球恰又与光滑斜面接触并处于静止状态，则小球受到的力有（　　）
A．重力和绳对它的拉力
B．重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力
C．重力和斜面对球的支持力
D．绳对它的拉力和球对斜面的压力
8．一个物体以一个初速度冲上光滑斜面，则对物体受力分析，正确的是（　　）
A．重力和支持力
B．重力、压力、向上的冲力
C．重力、支持力、向上的冲力
D．重力、下滑力、支持力
9．如图所示，物体沿光滑竖直墙壁自由下落的过程中，受力个数是（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
10．如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动．用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是　　
A． B．
C． D．
11．在学习《相互作用》时张老师做了一个有趣的实验，他在一口竖直钉在木板的钉子上按如图所示方式放了15口钉子，其中两口水平，一侧6口钉子，另一侧7口钉子。下列说法正确的是（ ）
A．水平的1号钉子所受的力有15个力
B．2号钉子所受的力有3个力
C．3号钉子所受的力有13个力
D．如果钉子的摩擦因数太小，这15口钉子无法在竖直的钉子上放稳
12．在抗击疫情的特殊期间，经常需要利用无人机进行杀毒或者物资投递。如图所示，一架无人机在执行物资投递任务时正沿直线朝斜向下方匀速运动。用表示无人机重力，表示空气对它的作用力，则下列选项中能表示此过程中无人机受力情况的是（　　）
A． B． C． D．
13．如图所示，在竖直向上的恒力作用下，、两物体一起沿粗糙竖直墙面匀加速向上运动。关于它们的受力情况，以下说法正确的是（　　）
A．一定受到6个力 B．一定受到3个力
C．与之间不一定有摩擦力 D．与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
14．如图所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球与竖直轻弹簧P和平行斜面的轻弹簧Q连接，小球处于静止状态，则小球所受力的个数可能是（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
15．如图所示为形状相同的两个劈形物体，它们之间的接触面光滑，两物体与地面的接触面均粗糙，现对A施加水平向右的力，两物体均保持静止，则物体B的受力个数可能是（　　）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
参考答案
1．D
【解析】
A．对运动员进行受力分析，运动员受到跳板对他的支持力、摩擦力和自身的重力作用，故A错误；
B．跳板对运动员的支持力的方向为垂直跳板向上，不是竖直向上，故B错误；
C．跳板对运动员的支持力与运动员的重力不是一对平衡力，故C错误；
D．根据平衡条件可知，跳板对运动员的支持力小于运动员的重力，故D正确。
故选D。
2．B
【解析】
AB．对物体A分析，受到竖直向下的重力，B对A的支持力，垂直于AB接触面的力，这三个力在沿AB接触面方向的合力等于A的重力的沿斜面向下的分力，由于物体A静止，所以物体B对物体A一定有静摩擦力，方向沿AB接触面向上，故物体A受到四个力的作用作用，故A错误，B正确；
CD．视物体A、B为整体，对其分析，受到竖直向下的重力，固定的斜面对其支持力，垂直于AB接触面的力，这三个力的合力可能为零，可能不为零；若这三个力的合力为零时，固定的斜面对物体B没有摩擦力，若这三个力的合力不为零时，固定的斜面对物体B有摩擦力；对物体B分析，物体B受到重力，物体A对其的压力和摩擦力，固定的斜面对其的支持力，固定的斜面对其可能有摩擦力，可能没有摩擦力，所以物体B可能受到四个力的作用，也可能受到五个力的作用，故C、D错误；
故选B。
3．A
【解析】
AB．物体A、B一起做匀速直线运动，对B，受力分析如图甲，B受到的力有重力、支持力、摩擦力共3个了，故A正确，B错误；
CD．对A进行受力分析，如图乙所示，物体A受到重力、B的压力、B对其摩擦力、推力，一共4个力；如果墙对A存在弹力，整体不可能做匀速直线运动，所以A和墙之间不存在弹力，也不存在摩擦力，故CD错误。
故选A。
4．B
【解析】
整体进行受力分析：整体受重力、地面对A的弹力、推力F三力平衡，所以A与地面之间没有摩擦，再对A进行受力分析：重力、地面的支支持力、B对A的压力，B对A沿接触面向下的静摩擦力；所以A受四力作用．
A．3，与结论不相符，选项A错误；
B．4，与结论相符，选项B正确；
C．5，与结论不相符，选项C错误；
D． 6，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
5．B
【解析】
对物体受力分析，关键要按照顺序找力，要找受到的力，每个力都要能找到受力物体，有时还要结合物体的运动情况分析受到的力．
【详解】
物体在惯性的作用下沿斜面向上运动，对物体受力分析，重力竖直向下，斜面对物体的支持力垂直斜面向上，和沿斜面向下的滑动摩擦力，所以B正确，ACD错误．
故选B．
【点睛】
受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行：
（1）明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况．
（2）隔离物体分析．亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反．
（3）分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找．有时根据概念或条件与判断．
本题可按照受力分析的一般步骤对物体受力分析．
6．B
【解析】
物体匀速运动，则合力为零。受力分析知，物体受到向下的重力和竖直向上的浮力，二力平衡，如果水平方向或斜向有力，气球不可能平衡而做匀速运动。故ACD错误，B正确。
故选B。
7．A
【解析】
如图所示细绳竖直拉紧，说明细绳对小球的力为竖直方向，假设小球受斜面的弹力则弹力一定垂直于斜面向上，而重力竖直向下，拉力向上，则三力的合力不可能为零，故小球不可能处于平衡状态，故小球一定不受斜面的弹力，故小球只受重力和绳子对它的拉力；
A．重力和绳对它的拉力，与结论相符，选项A正确；
B．重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力，与结论不相符，选项B错误；
C．重力和斜面对球的支持力，与结论不相符，选项C错误；
D．绳对它的拉力和球对斜面的压力，与结论不相符，选项D错误；
故选A．
8．A
【解析】
物体在光滑斜面上运动受地球的吸引而产生的重力，和斜面有挤压，所以受斜面的支持力，不存在下滑力和向上的冲力，故A正确，BCD错误。
故选A。
9．A
【解析】
对物体沿光滑竖直墙壁自由下落的过程，受力分析可知，只受到重力作用，因横向无挤压，则无水平弹力，墙面对物体无摩擦力，故物体只受1个力，则A正确，BCD错误。
故选A。
10．B
【解析】
由于无人机正沿直线朝斜向下方匀速运动即所受合外力为零 ，所以只有B图受力可能为零，故B正确．
11．A
【解析】
A．水平的1号钉子受到重力、两侧13个钉子的弹力、竖直的钉子的支持力，一共15个力。故A正确；
B．2号钉子受到重力、桌子的支持力、1号钉的支持力和3号钉子的压力，共4个力，故B错误；
C．3号钉子受到重力、两侧13个钉子的弹力，共14个力，故C错误；
D．这15口钉子在竖直的钉子上放稳依靠相互之间的弹力，与摩擦力无关。故D错误。
故选A。
12．D
【解析】
对无人机进行受力分析，受到重力、空气的作用力，无人机沿直线朝斜向下方匀速运动，加速度为零，重力和和空气的作用力是一对平衡力，所以F和重力大小相等，方向相反，故D正确，ABC错误。
故选D。
13．B
【解析】
对物体b受力分析，b受重力、斜面的支持力和摩擦力的作用而处于平衡，故b受3个力；对物体a、b整体受力分析，受重力、恒力F，由于水平方向墙壁对a没有支持力，否则水平方向整体不会平衡，墙壁对a没有支持力，也就没有摩擦力；所以物体a受重力、恒力F、物体b对其的压力和静摩擦力，共受4个力；
A． 一定受到6个力，与分析不符，故A错误；
B． 一定受到3个力，与分析相符，故B正确；
C． 与之间不一定有摩擦力，与分析不符，故C错误；
D． 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力，与分析不符，故D错误；
故选：B。
14．ABC
【解析】
若P弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q弹簧无弹力，小球受2个力平衡。若P弹簧弹力为零，小球受重力、支持力、弹簧Q的拉力处于平衡，小球受3个力。若P弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧P的拉力、支持力、弹簧Q的拉力，小球受4个力平衡。由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5个力。故ABC正确，D错误。
故选ABC。
15．AC
【解析】
对A受力分析可知，当F与A所受的静摩擦力大小相等时，则A、B之间没有弹力，当F比A所受的静摩擦力更大时，则A、B之间有弹力。当A对B没有弹力时，B受到重力和地面的支持力2个力；当A对B有弹力时，B还受到重力、地面的支持力与摩擦力，共4个力，故AC符合题意，BD不符合题意。
故选AC。