高一物理受力分析的幾道經典題型及解答原創

1、（93年）a、b、c三物塊質量分別為m、m和m０，作如圖所示的聯結。繩子不可伸長，且繩子和滑輪的質量、滑輪的摩擦均可不計。若b隨a一起沿水平桌面作勻速運動，則可以斷定(　　　)

(a)物塊a與桌面之間有摩擦力，大小為m０g

(b)物塊a與b之間有摩擦力，大小為m０g

(c)桌面對a，b對a，都有摩擦力，兩者方向相同，合力為m０g

(d)桌面對a，b對a，都有摩擦力，兩者方向相反，合力為m０g

對c進行受力分析,在豎直方向上受重力m0g和繩上拉力f.由於b和a作勻速運動,說明c也作勻速運動.也就是c受力平衡,有f=m0g.

現在以a和b作為乙個整體分析,這個整體受向右的繩上的拉力f,要使整體平衡必須受乙個向左的力f.這個力也就是桌面對整體的摩擦力,而這個摩擦力作用在a上.也就是桌面對a的摩擦力為f.

再取出a單獨進行受力分析,可以確定的是受繩上拉力和桌面的摩擦力,這兩個等大反向.則b對a不可能再有力作用,不然a不可能保持平衡.也就是說ab之間沒有摩擦力.

選(a)

2、（98年）三段不可伸長的細繩oa、ob、oc能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中ob是水平的，a端、b端固定。若逐漸增加c端所掛物體的質量，則最先斷的繩（）

（a）必定是oa

（b）必定是ob

（c）必定是oc

（d）可能是ob，也可能是oc

把oa,ob,oc繩上的力分別記為f1,f2,f3.以結點o作為受力分析物件進行受力分析

如果乙個物件受力平衡,那麼將這些力分別首尾相連則一定能構成乙個封閉的多邊形.如右圖. f2與f3相互垂直,則這個三角形中最長的邊必然是f1邊.

說明f1>f2,f3.也就是說這三個力中最大的必然是f1.即當三條繩最大拉力相同時,必然是oa先斷.

選(a)

3、（99年）如圖所示，兩木塊的質量分別為m1和m2，兩輕質彈簧的勁度係數分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接)，整個系統處於平衡狀態。現緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面彈簧，在這過程中下面木塊移動的距離為

a、m1g/k1 b、m2g/k1

c、m1g/k2 d、m2g/k2

沒有向上的力作用在m1上時.把m1和m2看作乙個整體,這個整體有向下的重力(m1+m2)g,平衡它的是彈簧的彈力f1=(m1+m2)g.這時彈簧形變△x=(m1+m2)g/k2.

當m1剛好離開上面彈簧時,拉力與重力應該為一對平衡力.這時m1對下面m2沒有作用力.(可以看作m1已經被提開),這時下面彈簧的彈力f2=m2g.這時彈簧形變為△x=m2g/k2

在整個過程中下面木塊移動距離就應該是兩次形變的差.即x=m1g/k2.

4、（92年）如圖所示，位於斜面上的物塊m在沿斜面向上的力f作用下，處於靜止狀態。則斜面作用於物塊的靜摩擦力的（）

(a)方向可能沿斜面向上　　　(b)方向可能沿斜面向下

(c)大小可能等於零　　　　　(d)大小可能等於f

對m作受力分析,由於斜面對m的摩擦力未知,暫且不作出來.得到左圖.

由於摩擦力是平行於斜面方向上的力,所以將g分解為平行於斜面和垂直於斜面上的兩個力f1和f2.(正交分解)顯然n與f1是平衡力,不用考慮.現考慮平行於斜面方向上.

有兩個方向相反的力f和f2.當f>f2時,摩擦力f方向必然向下;當f5、(97年)圖中重物的質量為m，輕細線ao和bo的a、b端是固定的。平衡時ao是水平的，bo與水平面的夾角為θ。

ao的拉力f1和bo的拉力f2的大小是（　）

以o點為分析物件,可以得到左圖.上面提到過,當乙個物件受到多個作用力平衡時,將這些力首尾相連必然可以構成乙個封閉的多邊形.將f1,f2,mg首尾相連構成的三角形如右圖.

則根據三角形的關係可以得到選(bd)

6、（93年）兩根長度相等的輕繩，下端懸掛一質量為m的物體，上端分別固定在水平天花板上的m、n點，m、n兩點間的距離為s，如圖所示。已知兩繩所能經受的最大拉力均為t，則每根繩的長度不得短於_______。

記每根繩的長度最短l.顯然本題只需考慮繩子的臨界狀態,即拉力為t的情況.將繩上的力t分解為豎直方向的f1以及水平方向的f2(正交分解).

顯然兩根繩上的豎直方向分力均為f1,這兩個分力之和應該等於mg.則f1=mg/2.則由幾何關係有:

.解得l=

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