8. 在如图 8.4 - 3 所示装置中,甲、乙均处于静止状态,甲物体重 $ 15 \, \mathrm{N} $,乙物体重 $ 10 \, \mathrm{N} $,弹簧测力计的示数为 $ 12 \, \mathrm{N} $,不计绳重和滑轮的摩擦,则下列关于甲物体受到的摩擦力的大小和方向的说法正确的是(

A.大小为 $ 2 \, \mathrm{N} $,方向水平向左
B.大小为 $ 10 \, \mathrm{N} $,方向水平向左
C.大小为 $ 12 \, \mathrm{N} $,方向水平向右
D.大小为 $ 2 \, \mathrm{N} $,方向水平向右
D
)。A.大小为 $ 2 \, \mathrm{N} $,方向水平向左
B.大小为 $ 10 \, \mathrm{N} $,方向水平向左
C.大小为 $ 12 \, \mathrm{N} $,方向水平向右
D.大小为 $ 2 \, \mathrm{N} $,方向水平向右
答案
8. D 解析 甲受到弹簧测力计水平向左的拉力和绳对甲水平向右的拉力,根据二力合成,$F_{\mathrm{合}}=12\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$,方向水平向左。而甲处于静止状态,甲受到的摩擦力大小等于合力$2\ \mathrm{N}$,方向与$F_{\mathrm{合}}$方向相反,水平向右。
解析
【分析】
首先对甲物体进行水平方向的受力分析:甲受到弹簧测力计水平向左的拉力、绳子水平向右的拉力,同时因为甲静止,还受到摩擦力作用。先计算已知两个拉力的合力,再根据二力平衡的特点,确定摩擦力的大小和方向。因为甲静止,水平方向受力平衡,摩擦力需与两个拉力的合力大小相等、方向相反。
【解析】
1. 分析甲的水平受力:
弹簧测力计对甲的拉力 $F_{\mathrm{左}} = 12\ \mathrm{N}$,方向水平向左;
绳子对甲的拉力等于乙的重力,即 $F_{\mathrm{右}} = G_{\mathrm{乙}} = 10\ \mathrm{N}$,方向水平向右。
2. 计算两个拉力的合力:
$F_{\mathrm{合}} = F_{\mathrm{左}} - F_{\mathrm{右}} = 12\ \mathrm{N} - 10\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N}$,方向水平向左。
3. 由于甲处于静止状态,水平方向受力平衡,摩擦力与该合力是一对平衡力:
因此摩擦力大小 $f = F_{\mathrm{合}} = 2\ \mathrm{N}$,方向与合力方向相反,即水平向右。
所以选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
静摩擦力判断,二力平衡,合力计算
【点评】
本题重点考查受力分析与平衡条件的应用,解题关键是明确甲的受力情况,利用平衡状态下力的关系推导摩擦力的大小与方向,需注意拉力的来源与方向。
【难度系数】
0.6
首先对甲物体进行水平方向的受力分析:甲受到弹簧测力计水平向左的拉力、绳子水平向右的拉力,同时因为甲静止,还受到摩擦力作用。先计算已知两个拉力的合力,再根据二力平衡的特点,确定摩擦力的大小和方向。因为甲静止,水平方向受力平衡,摩擦力需与两个拉力的合力大小相等、方向相反。
【解析】
1. 分析甲的水平受力:
弹簧测力计对甲的拉力 $F_{\mathrm{左}} = 12\ \mathrm{N}$,方向水平向左;
绳子对甲的拉力等于乙的重力,即 $F_{\mathrm{右}} = G_{\mathrm{乙}} = 10\ \mathrm{N}$,方向水平向右。
2. 计算两个拉力的合力:
$F_{\mathrm{合}} = F_{\mathrm{左}} - F_{\mathrm{右}} = 12\ \mathrm{N} - 10\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N}$,方向水平向左。
3. 由于甲处于静止状态,水平方向受力平衡,摩擦力与该合力是一对平衡力:
因此摩擦力大小 $f = F_{\mathrm{合}} = 2\ \mathrm{N}$,方向与合力方向相反,即水平向右。
所以选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
静摩擦力判断,二力平衡,合力计算
【点评】
本题重点考查受力分析与平衡条件的应用,解题关键是明确甲的受力情况,利用平衡状态下力的关系推导摩擦力的大小与方向,需注意拉力的来源与方向。
【难度系数】
0.6
9. 如图 8.4 - 4 所示,用绳子竖直向上拉物块,当绳子对物块的拉力为 $ F_{1} $($ F_{1} ≠ 0 $)时,物块对绳子的拉力为 $ F_{2} $,物块对水平地面的压力为 $ F_{\mathrm{N}1} $($ F_{\mathrm{N}1} ≠ 0 $),水平地面对物块的支持力为 $ F_{\mathrm{N}2} $。已知物块所受的重力为 $ G $,则下列分析正确的是(

A.拉力 $ F_{1} $ 与 $ F_{2} $ 是一对平衡力
B.压力 $ F_{\mathrm{N}1} $ 与重力 $ G $ 的大小相等
C.压力 $ F_{\mathrm{N}1} $ 与支持力 $ F_{\mathrm{N}2} $ 是一对平衡力
D.拉力 $ F_{1} $ 和支持力 $ F_{\mathrm{N}2} $ 合力的大小与重力 $ G $ 的大小相等
D
)。A.拉力 $ F_{1} $ 与 $ F_{2} $ 是一对平衡力
B.压力 $ F_{\mathrm{N}1} $ 与重力 $ G $ 的大小相等
C.压力 $ F_{\mathrm{N}1} $ 与支持力 $ F_{\mathrm{N}2} $ 是一对平衡力
D.拉力 $ F_{1} $ 和支持力 $ F_{\mathrm{N}2} $ 合力的大小与重力 $ G $ 的大小相等
答案
9. D
解析
A. 拉力$F_{1}$与$F_{2}$作用在不同物体上,不是平衡力。
B. 物块受重力$G$、拉力$F_{1}$、支持力$F_{\mathrm{N}2}$,由平衡条件$F_{1}+F_{\mathrm{N}2}=G$,$F_{\mathrm{N}1}=F_{\mathrm{N}2}=G - F_{1}$,故$F_{\mathrm{N}1}≠ G$。
C. 压力$F_{\mathrm{N}1}$与支持力$F_{\mathrm{N}2}$作用在不同物体上,是相互作用力,不是平衡力。
D. 物块静止,拉力$F_{1}$和支持力$F_{\mathrm{N}2}$合力与重力$G$平衡,大小相等。
D
B. 物块受重力$G$、拉力$F_{1}$、支持力$F_{\mathrm{N}2}$,由平衡条件$F_{1}+F_{\mathrm{N}2}=G$,$F_{\mathrm{N}1}=F_{\mathrm{N}2}=G - F_{1}$,故$F_{\mathrm{N}1}≠ G$。
C. 压力$F_{\mathrm{N}1}$与支持力$F_{\mathrm{N}2}$作用在不同物体上,是相互作用力,不是平衡力。
D. 物块静止,拉力$F_{1}$和支持力$F_{\mathrm{N}2}$合力与重力$G$平衡,大小相等。
D
10. 一同学在大课间活动时踢毽子,下列对毽子上下飞舞时所受力的合力的分析正确的是(
A.上升过程合力方向向上
B.毽子在最高点时处于静止状态,合力为零
C.下落过程合力方向向上
D.上升过程合力大于下落过程合力
D
)。A.上升过程合力方向向上
B.毽子在最高点时处于静止状态,合力为零
C.下落过程合力方向向上
D.上升过程合力大于下落过程合力
答案
10. D 解析 上升过程毽子受到竖直向下的重力和阻力,合力方向向下。毽子在最高点时速度为零,但合力不为零,大小为重力大小,方向竖直向下。下落过程中,因为毽子受到竖直向下的重力大于竖直向上的阻力,所以合力方向向下。上升过程合力为重力与阻力之和,下落过程合力为重力与阻力之差。
解析
【分析】
要解决这道题,我们需分阶段对毽子受力分析,明确阻力方向(始终与运动方向相反),再结合重力方向判断合力的方向与大小:
1. 明确基本规律:重力始终竖直向下,阻力始终阻碍物体的相对运动,方向与运动方向相反。
2. 分析上升过程:毽子向上运动,受竖直向下的重力和阻力(阻碍向上运动),两力同向,合力为重力与阻力之和,方向向下。
3. 分析最高点:毽子在最高点速度为零,但仍受重力,合力不为零,大小等于重力,方向向下。
4. 分析下落过程:毽子向下运动,受竖直向下的重力和竖直向上的阻力(阻碍向下运动),重力大于阻力,合力为重力与阻力之差,方向向下。
5. 比较合力大小:上升时合力是重力加阻力,下落时是重力减阻力,因此上升过程合力更大。
6. 逐一判断选项,排除错误选项得出结论。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:上升过程中,毽子受竖直向下的重力和阻力,合力方向竖直向下,并非向上,该选项错误。
选项B:毽子在最高点时速度为零,但仍受竖直向下的重力,合力不为零,该选项错误。
选项C:下落过程中,毽子受的重力大于阻力,合力方向竖直向下,并非向上,该选项错误。
选项D:上升过程合力为重力与阻力之和,下落过程合力为重力与阻力之差,因此上升过程合力大于下落过程合力,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
合力分析计算、受力分析、阻力与运动方向的关系
【点评】
本题考查有空气阻力时物体的受力与合力分析,易错点是误将最高点速度为零的状态认为是平衡状态(合力为零),以及忽略阻力方向随运动方向的变化。解题关键是准确判断不同阶段的受力情况,进而分析合力的方向与大小。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,我们需分阶段对毽子受力分析,明确阻力方向(始终与运动方向相反),再结合重力方向判断合力的方向与大小:
1. 明确基本规律:重力始终竖直向下,阻力始终阻碍物体的相对运动,方向与运动方向相反。
2. 分析上升过程:毽子向上运动,受竖直向下的重力和阻力(阻碍向上运动),两力同向,合力为重力与阻力之和,方向向下。
3. 分析最高点:毽子在最高点速度为零,但仍受重力,合力不为零,大小等于重力,方向向下。
4. 分析下落过程:毽子向下运动,受竖直向下的重力和竖直向上的阻力(阻碍向下运动),重力大于阻力,合力为重力与阻力之差,方向向下。
5. 比较合力大小:上升时合力是重力加阻力,下落时是重力减阻力,因此上升过程合力更大。
6. 逐一判断选项,排除错误选项得出结论。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:上升过程中,毽子受竖直向下的重力和阻力,合力方向竖直向下,并非向上,该选项错误。
选项B:毽子在最高点时速度为零,但仍受竖直向下的重力,合力不为零,该选项错误。
选项C:下落过程中,毽子受的重力大于阻力,合力方向竖直向下,并非向上,该选项错误。
选项D:上升过程合力为重力与阻力之和,下落过程合力为重力与阻力之差,因此上升过程合力大于下落过程合力,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
合力分析计算、受力分析、阻力与运动方向的关系
【点评】
本题考查有空气阻力时物体的受力与合力分析,易错点是误将最高点速度为零的状态认为是平衡状态(合力为零),以及忽略阻力方向随运动方向的变化。解题关键是准确判断不同阶段的受力情况,进而分析合力的方向与大小。
【难度系数】
0.6
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