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1、专题2.1 力、重力、弹力1(多选)如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B重力的方向总是垂直向下的C物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D力是使物体运动的原因答案：AC2如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个重球，在重球下放着一光滑斜面，球与斜面接触且处于静止状态，弹簧保持竖直，则重球受到的力有()A重力和弹簧的拉力B重力、弹簧的拉力和斜面的支持力C重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力D重力、弹簧的拉力、斜面的支持力、下滑力解析：斜面光滑，故重球不受静摩擦力，所谓下滑力是重力沿
2、斜面的分力，当谈到受重力作用后不应再提下滑力，故C、D错误；重球处于静止状态，且弹簧保持竖直，重球不受斜面的支持力，否则在支持力的作用下重球水平方向受到的合力不为零，弹簧不能保持竖直状态，A正确，B错误。答案：A3如图所示，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向。关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是()A甲球受到两个弹力的作用B乙球受到两个弹力的作用C丙球受到两个弹力的作用D丁球受到两个弹力的作
3、用答案：C4如图16所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是()图16A若小车静止，绳对小球的拉力可能为零B若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C若小车向右运动，小球一定受两个力的作用D若小车向右运动，小球一定受三个力的作用答案B解析小车静止时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用，故选项A错误，B正确；小车向右运动可能有三种运动形式：向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动当小车向右匀速运动时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用，当小车向右加速运动时，小球须有向右的合力，但由细绳保持竖直状态和斜面形
4、状可知，该运动形式不可能有当小车向右减速运动时，小球须有向左的合力，则一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故选项C、D错误5. (多选)如图2所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是()图2A小车静止时，Fmgsin ，方向沿杆向上B小车静止时，Fmgcos ，方向垂直于杆向上C小车向右匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上D小车向右匀加速运动时，一定有Fmg，方向可能沿杆向上答案CD6.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相
5、同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图3所示，其中a放在光滑水平桌面上开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()图3A4 cm B6 cm C8 cm D10 cm答案C解析“缓慢地拉动”说明系统始终处于平衡状态，该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和；最初，p弹簧处于原长，而q弹簧受到竖直向下的压力FN1mbg110 N10 N，所以其压缩量为x12 cm；最终c木块刚好离开水平地面，q弹簧受到竖直向下的拉力FN2mcg110 N10 N，其伸长量为x2
6、2 cm，拉力F(mbmc)g210 N20 N，p弹簧的伸长量为x34 cm，所以p弹簧的左端向左移动的距离xx1x2x38 cm. 学7如图6所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是()图6A无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力【答案】A8如图7所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦
7、忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是()图7AF1F2F3 BF1F2F2 DF3F1F2【解析】第一个图中，以弹簧下面的小球为研究对象，第二个图中，以悬挂的小球为研究对象，第三个图中，以任意一小球为研究对象。第一个图中，小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力，二力平衡，F1mg；后面两个图中，小球受竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小，则F2F3mg，故三图中平衡时弹簧的弹力相等。【答案】A9如图8所示，一直杆倾斜固定并与水平方向成30的夹角；直杆上套有一个质量为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上
8、、大小F10 N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g10 m/s2。下列说法正确的是()图8A圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 NC圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N【答案】D10如图9所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向为()图9A始终水平向左B始终竖直向上C斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大D斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大【解析】小球受三个力而平衡，如图所示，当测力计
9、示数F1逐渐增大时，杆对小球的弹力F2方向与竖直方向的夹角逐渐增大，C项正确。【答案】C11如图10所示，一竖直挡板固定在水平地面上，图甲用一斜面将一质量为M的光滑球顶起，图乙用一圆柱体将同一光滑球顶起；当斜面或圆柱体缓慢向右推动的过程中，关于两种情况下挡板所受的压力，下列说法正确的是()图10A两种情况下挡板所受的压力都不变B两种情况下挡板所受的压力都增大C图甲中挡板所受的压力不变，图乙中挡板所受的压力减小D图甲中挡板所受的压力不变，图乙中挡板所受的压力先减小后增大【解析】【答案】C12(多选)两个中间有孔的质量为M的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻
10、弹簧下端系在同一质量为m的小球上，如图11所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。则下列判断正确的是()图11A水平横杆对质量为M的小球的支持力为MgmgB连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为C连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为mgD套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为mg【答案】CD13如图12所示，带斜面的小车在水平地面上，斜面倾角为，紧靠斜面有一质量为m的光滑球，试求在下列状态下斜面对小球的弹力大小：图12(1)小车向右匀速运动；(2)小车向右以加速度a(agtan )做匀加速直线运动；(3)小车向右以加速度agtan 做匀加速直线运动。【解析】对小球进行受力分析
11、，如图甲所示，将斜面对小球的支持力FN2正交分解，则由平衡条件和牛顿第二定律，得甲FN2sin maFN2cos FN1mg由两式得atan 由式可以看出，当agtan 时，FN10，即此时的加速度就是小球刚好离开车的上表面所需要的最小加速度值。(1)当小球向右匀速运动，即a0时，由式得斜面对小球的弹力为FN20。(2)当小车运动的加速度agtan 时，小球还压在车的上表面上，此时小球的受力情况如图甲所示，则由牛顿第二定律和几何知识，得FN2。乙(3)当agtan 时，就是刚才所讨论的临界情况，即此时小球刚好离开车的上表面，小球的受力情况如图乙所示，则斜面对小球的弹力为FN2。【答案】(1)0
12、(2) (3)14如图4所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，ACB30，g取10 m/s2，求：图4(1)轻绳AC段的张力FAC的大小；(2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向答案(1)100 N(2)100 N方向与水平方向成30角斜向右上方方向和水平方向成30角斜向右上方15如图11甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，ACB30；图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳EP拉住，EP与水平方向也成30，轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10 kg的物体g取10 N/kg，求轻绳AC段的张力大小FAC与细绳EP的张力大小FEP之比图11解析 题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力分别取C点和P点为研究对象，进行受力分析如图(a)和(b)所示