16. 分析以下力学现象:
(1)如图1,物体重5 N,小芳用20 N的力F将它压在竖直墙上静止,这时物体受到的摩擦力大小是
(2)一重为5 N的钩码放在水平桌面上静止,现用弹簧测力计对它施加一个竖直向上的拉力$F_1$,弹簧测力计的示数如图2所示。则$F_1$的大小为

(1)如图1,物体重5 N,小芳用20 N的力F将它压在竖直墙上静止,这时物体受到的摩擦力大小是
5
N,方向是竖直向上
;当压力F减小为10 N时,物体匀速竖直下滑,此时物体所受摩擦力大小是5
N;(2)一重为5 N的钩码放在水平桌面上静止,现用弹簧测力计对它施加一个竖直向上的拉力$F_1$,弹簧测力计的示数如图2所示。则$F_1$的大小为
1.6
N,钩码对桌面的压力大小为3.4
N,钩码所受合力$F_{合}$的大小为0
N。答案
16.(1)5 竖直向上 5 (2)1.6 3.4 0
解析
【分析】
本题需利用平衡状态的受力特点(二力平衡、合力为0)分析力学现象:(1)中物体静止和匀速下滑时均为平衡状态,竖直方向重力与摩擦力平衡;(2)中先读取弹簧测力计示数,再对钩码受力分析,结合平衡条件计算压力和合力。
【解析】
(1) 物体静止或匀速竖直下滑时,均处于平衡状态,竖直方向受力平衡:
静止时,竖直方向受向下的重力$ G=5N $,向上的摩擦力,根据二力平衡,摩擦力大小等于重力,即$ f=G=5N $,方向与重力相反,为竖直向上;
压力减小为10N时,物体匀速下滑,仍为平衡状态,竖直方向重力与摩擦力仍平衡,故摩擦力大小仍等于重力,即$ 5N $。
(2) 弹簧测力计的分度值为0.2N,示数$ F_1=1.6N $;对钩码受力分析:竖直方向受向下的重力$ G=5N $、向上的拉力$ F_1 $、向上的桌面支持力$ F_{支} $,根据平衡条件$ G=F_1+F_{支} $,得$ F_{支}=5N-1.6N=3.4N $;钩码对桌面的压力与桌面对钩码的支持力是相互作用力,大小相等,故压力为$ 3.4N $;钩码静止,处于平衡状态,所受合力$ F_{合}=0N $。
【答案】
(1)5;竖直向上;5 (2)1.6;3.4;0
【知识点】
二力平衡、弹簧测力计读数、受力分析
【点评】
本题考查平衡状态下的力学分析,核心是利用二力平衡条件判断力的大小,需明确平衡状态合力为0、相互作用力的特点,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题需利用平衡状态的受力特点(二力平衡、合力为0)分析力学现象:(1)中物体静止和匀速下滑时均为平衡状态,竖直方向重力与摩擦力平衡;(2)中先读取弹簧测力计示数,再对钩码受力分析,结合平衡条件计算压力和合力。
【解析】
(1) 物体静止或匀速竖直下滑时,均处于平衡状态,竖直方向受力平衡:
静止时,竖直方向受向下的重力$ G=5N $,向上的摩擦力,根据二力平衡,摩擦力大小等于重力,即$ f=G=5N $,方向与重力相反,为竖直向上;
压力减小为10N时,物体匀速下滑,仍为平衡状态,竖直方向重力与摩擦力仍平衡,故摩擦力大小仍等于重力,即$ 5N $。
(2) 弹簧测力计的分度值为0.2N,示数$ F_1=1.6N $;对钩码受力分析:竖直方向受向下的重力$ G=5N $、向上的拉力$ F_1 $、向上的桌面支持力$ F_{支} $,根据平衡条件$ G=F_1+F_{支} $,得$ F_{支}=5N-1.6N=3.4N $;钩码对桌面的压力与桌面对钩码的支持力是相互作用力,大小相等,故压力为$ 3.4N $;钩码静止,处于平衡状态,所受合力$ F_{合}=0N $。
【答案】
(1)5;竖直向上;5 (2)1.6;3.4;0
【知识点】
二力平衡、弹簧测力计读数、受力分析
【点评】
本题考查平衡状态下的力学分析,核心是利用二力平衡条件判断力的大小,需明确平衡状态合力为0、相互作用力的特点,难度适中。
【难度系数】
0.5
17. 冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。某次练习中,两位运动员分别同时控制相同的冰壶甲、乙从A匀速直线向右滑行到B,每经过1 s,频闪摄影记录冰壶的位置如图所示;在B时撤去推力,两壶分别静止在C和D处。从A运动到B的过程中,若以乙为参照物,甲

向左运动
(选填“向左运动”“向右运动”或“静止”);从B运动到C的过程中,两个冰壶所受摩擦力$f_{甲}$=
(选填“>”“=”或“<”)$f_{乙}$。答案
17.向左运动 =
解析
【分析】
要解决本题,需分两步分析:①通过频闪摄影的时间间隔,比较冰壶甲、乙从A到B的速度大小,结合参照物的知识判断甲相对于乙的运动方向;②根据滑动摩擦力的影响因素,判断两冰壶从B到C过程中所受摩擦力的大小关系。
【解析】
1. 判断从A到B的相对运动:
频闪摄影每1s记录一次位置,冰壶甲从A到B的过程中,有3个时间间隔,即运动时间$ t_{甲}=3s $;冰壶乙从A到B有2个时间间隔,即运动时间$ t_{乙}=2s $。甲、乙从A到B的路程$ s $相同,根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $,可得$ v_{甲}=\frac{s}{3} $,$ v_{乙}=\frac{s}{2} $,因此$ v_{甲}<v_{乙} $,两冰壶均向右运动,乙的速度更大。以乙为参照物,甲的位置相对于乙向左变化,故甲向左运动。
2. 判断摩擦力大小:
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度决定。两冰壶完全相同,重力$ G $相等,对冰面的压力$ F=G $相等;冰面的粗糙程度相同,因此两冰壶受到的滑动摩擦力大小相等,即$ f_{甲}=f_{乙} $。
【答案】
向左运动;=
【知识点】
参照物与相对运动;滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题结合冰壶运动的频闪场景,考查相对运动和滑动摩擦力的基础知识点,需要学生准确分析频闪的时间间隔来比较速度,再结合摩擦力的影响因素解题,是力学部分的典型基础题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分两步分析:①通过频闪摄影的时间间隔,比较冰壶甲、乙从A到B的速度大小,结合参照物的知识判断甲相对于乙的运动方向;②根据滑动摩擦力的影响因素,判断两冰壶从B到C过程中所受摩擦力的大小关系。
【解析】
1. 判断从A到B的相对运动:
频闪摄影每1s记录一次位置,冰壶甲从A到B的过程中,有3个时间间隔,即运动时间$ t_{甲}=3s $;冰壶乙从A到B有2个时间间隔,即运动时间$ t_{乙}=2s $。甲、乙从A到B的路程$ s $相同,根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $,可得$ v_{甲}=\frac{s}{3} $,$ v_{乙}=\frac{s}{2} $,因此$ v_{甲}<v_{乙} $,两冰壶均向右运动,乙的速度更大。以乙为参照物,甲的位置相对于乙向左变化,故甲向左运动。
2. 判断摩擦力大小:
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度决定。两冰壶完全相同,重力$ G $相等,对冰面的压力$ F=G $相等;冰面的粗糙程度相同,因此两冰壶受到的滑动摩擦力大小相等,即$ f_{甲}=f_{乙} $。
【答案】
向左运动;=
【知识点】
参照物与相对运动;滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题结合冰壶运动的频闪场景,考查相对运动和滑动摩擦力的基础知识点,需要学生准确分析频闪的时间间隔来比较速度,再结合摩擦力的影响因素解题,是力学部分的典型基础题。
【难度系数】
0.5
三、作图与计算题(本题共2小题,共22分。解答第19题时应有公式和解题过程)
18.(12分)按题目要求完成下列作图:
(1)如图1,一足球在空中的运动轨迹(不计空气阻力),画出该足球的受力示意图;
(2)如图2,用8 N的水平力将一个重为4 N的物体压在墙壁上静止,画出物体对大拇指压力F的示意图;
(3)如图3,货物随传送带一起向右上方做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图;
(4)采摘园内,樱桃A静立枝头,如图4所示,画出樱桃A的受力示意图(点O为樱桃的重心)。

18.(12分)按题目要求完成下列作图:
(1)如图1,一足球在空中的运动轨迹(不计空气阻力),画出该足球的受力示意图;
(2)如图2,用8 N的水平力将一个重为4 N的物体压在墙壁上静止,画出物体对大拇指压力F的示意图;
(3)如图3,货物随传送带一起向右上方做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图;
(4)采摘园内,樱桃A静立枝头,如图4所示,画出樱桃A的受力示意图(点O为樱桃的重心)。
答案
18.(1)
解析
【分析】
本题考查不同场景下物体受力示意图的绘制,需结合物体的运动状态和受力特点分析:
(1)足球不计空气阻力,仅受重力,方向竖直向下;
(2)物体对大拇指的压力,受力物体是大拇指,方向水平向右,大小8N;
(3)货物随传送带匀速直线运动,受重力、传送带的支持力和静摩擦力,三力平衡;
(4)樱桃静止,受重力和树枝的拉力,二力平衡。绘制时需明确力的作用点、方向,标注力的符号(必要时标注大小)。
【解析】
(1)足球在空中运动时,不计空气阻力,只受重力作用,作用点在足球重心,方向竖直向下,据此画出重力示意图;
(2)物体对大拇指的压力,受力物体是大拇指,作用点在大拇指与物体的接触处,方向水平向右,大小为8N,据此画出压力示意图;
(3)货物随传送带匀速直线运动,受三个力:竖直向下的重力G、垂直传送带向上的支持力N、沿传送带向上的静摩擦力f,三个力的作用点都在货物重心,据此画出三个力的示意图;
(4)樱桃A静止在枝头,受两个力:竖直向下的重力G、树枝对樱桃竖直向上的拉力F,作用点在重心O,据此画出两个力的示意图。
【答案】
18.(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】
受力示意图、重力、摩擦力
【点评】
本题为力学基础作图题,需结合运动状态分析受力情况,正确确定力的方向和作用点,考查学生对受力分析的基本掌握能力,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查不同场景下物体受力示意图的绘制,需结合物体的运动状态和受力特点分析:
(1)足球不计空气阻力,仅受重力,方向竖直向下;
(2)物体对大拇指的压力,受力物体是大拇指,方向水平向右,大小8N;
(3)货物随传送带匀速直线运动,受重力、传送带的支持力和静摩擦力,三力平衡;
(4)樱桃静止,受重力和树枝的拉力,二力平衡。绘制时需明确力的作用点、方向,标注力的符号(必要时标注大小)。
【解析】
(1)足球在空中运动时,不计空气阻力,只受重力作用,作用点在足球重心,方向竖直向下,据此画出重力示意图;
(2)物体对大拇指的压力,受力物体是大拇指,作用点在大拇指与物体的接触处,方向水平向右,大小为8N,据此画出压力示意图;
(3)货物随传送带匀速直线运动,受三个力:竖直向下的重力G、垂直传送带向上的支持力N、沿传送带向上的静摩擦力f,三个力的作用点都在货物重心,据此画出三个力的示意图;
(4)樱桃A静止在枝头,受两个力:竖直向下的重力G、树枝对樱桃竖直向上的拉力F,作用点在重心O,据此画出两个力的示意图。
【答案】
18.(1)
【知识点】
受力示意图、重力、摩擦力
【点评】
本题为力学基础作图题,需结合运动状态分析受力情况,正确确定力的方向和作用点,考查学生对受力分析的基本掌握能力,难度适中。
【难度系数】
0.5
登录