11-19年高考物理真题分专题汇编之专题005.力、受力分析.pdf

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球下的弹簧

2、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 们由静止释

3、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 mBgmBg 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中的一个增大，F不一定增大

4、 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.运动物体如果没有受到力的

5、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. 2012年物理海南卷年物理

6、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物体减速，也可能使物体加速 D

7、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年海南卷年海南卷 5如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度 v0匀速 下滑，斜劈

8、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。 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

9、cm，弹簧未超出弹性 F1 F2 F3 P 30 60 v0 mg F 合 F2 F2 F3 F4 F1 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= =2 N/cm=200 N/m.这里的 2 cm就是弹簧的形变量 x，与 F x 4 N 2 cm 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.当时，运动员单手对地面的正压力大小为 0 60

10、 2 G B.当时，运动员单手对地面的正压力大小为 0 120G 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。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为 ，现在木

11、 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，若 F一定， 小时 FN大，选项 A 错 B正 2 sin2 F FN 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 A.在石块下滑前后，自卸车与石块整体的重心位置

12、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 F F FN FN 【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年海南卷年海南卷 2.如图，在水平桌面上放置一斜面体 P

13、，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 b有向下运动的趋势，故 a 和 b之间存在摩擦力作 用，即 f

14、10，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】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

15、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 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，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 v1 v2 A 甲 v tO v2 -v1 乙 t1t3t2 a b P AFfa大小不变 BFfa方向改变 CFfb仍

16、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，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

17、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

18、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 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

19、时 sincos，则 Mgsinmgsinmgcos，故 M 不会相对绸带滑动，故 C对，B、D 均 错。 ab Mm 绸带 Q P 图 8 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，加速度mgNcos ，重力加速度恒为 g，比值分别按余弦、正弦

20、、常gasin 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

21、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 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

22、 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 y /2 1 0 题 4 图 1 题 4 图 2 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=ma，代入数据得 ，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

23、速度发生变化，可知=4830FN 浮 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 可得，此题考查学生的推理能力和分析能力。 -=0Fmgf 阻浮 =230fN 阻 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

24、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，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

25、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 O 2 1 3 A B F 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，B与地面间的最大静摩擦力mgFf2 1 ，所以当 F逐渐增大至时，B与地面间先发生相对滑动，A 项错

26、误； mgFf2 2 1 2 2 3 mg 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：，可以解得；对 A：，解得 F=3mg，选项 C正maFF ff 21 ga 2 1 maFF f 2 1 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，D 项正确；当，ABg 2 1 2 5 mg F 正在一起匀加速，对整体： ，解得，B正确。 amFF f 3 2 ga 3 1 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

27、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，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

28、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年理综广东卷年理综广东卷 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 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 v t 0 1 t 2 t 3 t 4 t M N P 图 7 DN处受到的摩擦力沿水平方向 【答案】A 【解析】M 处支持力方向与

29、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。 图 7