高中物理受力分析牛頓定律題型總結歸納

1、受力分析與牛頓定律知識點1 力（1） 力的性質：物質性（力不能脫離物體單獨存在）；相互性；矢量性；作用效果（發(fā)生形變或改變運動狀態(tài)）；測量工具（2） 重力和萬有引力的聯(lián)系；重力和緯度，高度的關系；重心和測量方法（3） 彈力產生條件(直接接觸，有彈性形變);怎么判斷有無彈力（假設法： 替換法 狀態(tài)法）;怎么判斷彈力方向（彈簧，輕繩，球，輕桿）;怎么計算彈力大小;繩子拉力的處理（4） 摩擦力產生條件；正確理解動摩擦力和靜摩擦力中的“動”與“靜”的含義；滑動摩擦力方向的判斷；摩擦力的有無、方向判斷及大小計算；說明：摩擦力總是起阻礙相對運動的作用，并不是阻礙物體的運動. “與相對運動方向相反”不能等同

2、于“與運動方向相反”。絕對不能說:靜止的物體受到的摩擦力是靜摩擦力，運動物體受到的摩擦力是滑動摩擦力。摩擦力和彈力都是接觸力，有摩擦力時必定有彈力，有彈力不一定有摩擦力?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c接觸面的大小、物體運動的速度和加速度無關，只由動摩擦因數(shù)和正壓力兩個因素決定，而動摩擦因數(shù)由兩接觸面材料的性質和粗糙程度有關例1：如圖所示，物體A靠在豎直墻壁上，在豎直向上的力F作用下，A、B一起勻速向上運動。則物體A和物體B的受力個數(shù)分別為 ()A2,3 B3,4 C4,4 D5,4解析：彈力是摩擦力產生的必要條件，兩接觸面間存在摩擦力，則接觸面間一定有彈力；但兩接觸面間存在彈力，卻不一定存在摩擦力。要有摩

3、擦力還要具備以下兩個條件：兩接觸面不光滑；接觸的兩物體間存在相對運動或相對運動趨勢。例2：如圖所示，質量分別為m、2m的物體A、B由輕質彈簧相連后放置在勻速上升的電梯內，當電梯鋼索斷裂的瞬間，物體B的受力個數(shù)為 ()A2 B3 C4 D1例3：如圖所示，甲、乙兩彈簧秤長度相同，串聯(lián)起來系住一個400N重物.兩彈簧秤量程不同：甲量程為500N，乙量程為1000N.這時兩彈簧秤讀數(shù)大小分別是 ，兩彈簧秤簧伸長長度相比較， 更長。例4：如圖所示，有三個相同的物體疊放在一起，置于粗糙的水平地面上，現(xiàn)用水平力F作用在B上，三個物體仍然靜止，下列說法中正確的是()A. B對A有摩擦力作用 B. B受到A、

4、C的摩擦力作用 C. B只受到C的摩擦力作用 D. 地面對C有摩擦力作用，大小等于F例5：如圖所示，質量為1kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)0.2，從t0開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F1N的作用，g取10m/s2，向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖象是(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) ()知識點2 受力分析一般來說，對于處于靜態(tài)平衡的物體，我們一般采用力的合成與分解法，正交分解法以及整體法與隔離法去分析；對于動態(tài)平衡問題，我們多采用圖解法、解析法、相似三角形法等方法去解決。選取對象隔離物體畫出受力示意圖檢驗注意事項：.只分析研究對象所受的力，不分析

5、研究對象對其它物體所施的力.對于分析出的每個力，都應該能找出其施力物體.(可以防止添力) .合力和分力不能同時作為物體所受的力知識點3 整體法與隔離法在物理問題中，當分析相互作用的兩個或兩個以上物體整體的受力情況及分析外力對系統(tǒng)的作用時，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內各物體(或一個物體各部分)間的相互作用時常用隔離法。對一些較復雜問題，通常需要多次選取研究對象，交替使用整體法和隔離法。(1)若系統(tǒng)內各物體具有相同的加速度，且要求物體間的相互作用力時，一般先用整體法由牛頓第二定律求出系統(tǒng)的加速度(注意Fma中質量m與研究對象對應)，再根據(jù)題目要求，將其中的某個物體(受力數(shù)少的物體)進行隔離分析并求解

6、它們之間的相互作用力，即“先整體求加速度，后隔離求內力”。(2)若系統(tǒng)內各個物體加速度不相同，又不需要求系統(tǒng)內物體間的相互作用力時，可利用牛頓第二定律對系統(tǒng)整體列式(F合m1a1m2a2)，減少未知的內力，簡化數(shù)學運算。(3)若系統(tǒng)內各個物體的加速度不相同，又需要知道物體間的相互作用力時，往往把物體從系統(tǒng)中隔離出來，分析物體的受力情況和運動情況，并分別應用牛頓第二定律列出方程。例6： 如圖所示，水平地面上的L形木板M上放著 小木塊m，M與m間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧，整 個裝置處于靜止狀態(tài).試在圖中畫出長木板和小物塊的受力圖. 1：(多選)如圖所示，水平地面粗糙，A、B兩同學站在地上水平推墻。甲

7、圖中A向前推B，B向前推墻；乙圖中A、B同時向前推墻。每人用力的大小都為F，方向水平，則下列說法中正確的是 ()A甲圖方式中墻受到的推力為2F B乙圖方式中墻受到的推力為2F C甲圖方式中兩位同學受到地面的摩擦力大小都為F D乙圖方式中兩位同學受到地面的摩擦力大小部為F例7：如圖所示，若有4個完全相同的籃球，并排放在傾角為30的固定斜面上，各籃球依次標為“2、0、1、4”，其中4號籃球被豎直板擋住，不計所有接觸處的摩擦，則1號籃球跟4號籃球間與4號籃球跟擋板間的彈力之比為( )A. B. C. D. 例8：如圖所示,A、B兩木塊放在水平面上,它們之間用細線相連,兩次連接情況中細線傾斜方向不同但

8、傾角一樣,兩木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同。先后用水平力F1和F2拉著A、B一起勻速運動,則() A. F1F2 B. F1=F2 C. FT1FT2 D. FT1=FT2 知識點4 動態(tài)平衡1.動態(tài)平衡：物體受到大小方向變化的力而保持平衡。是受力分析問題中的難點，也是高考熱門考點。2.在共點力的平衡中，有些題目中常有“緩慢”一詞，表示物體在受力過程中處于動態(tài)平衡狀態(tài)，即每一時刻下物體都保持平衡。3.基本方法：解析法、圖解法和相似三角形法. 知識點5 解析法解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，建立平衡方程，求出未知力的函數(shù)表達式，然后根據(jù)自變量的變化進行分析。通常需要借助正交分解法和力的

9、合成分解法。特別適合解決四力以上的平衡問題。例9： 如圖所示,上表面光滑的半圓柱體放在水平面上,小物塊從靠近半圓柱體頂點O的A點,在外力F作用下沿圓弧緩慢下滑到B點,此過程中F始終沿圓弧的切線方向且半圓柱體保持靜止狀態(tài)。下列說法中正確的是() A. 半圓柱體對小物塊的支持力變大 B. 外力F先變小后變大 C. 地面對半圓柱體的摩擦力先變大后變小 D. 地面對半圓柱體的支持力變大 例10：如圖1所示，用細繩通過定滑輪沿豎直光滑的墻壁勻速向上拉動，則拉力和墻壁對球的支持力的變化情況如何？知識點6 圖解法圖解法常用來解決動態(tài)平衡類問題，尤其適合物體只受三個力作用，且其中一個為恒力的情況。根據(jù)平行四邊

10、形(三角形)定則，將三個力的大小、方向放在同一個三角形中. 利用鄰邊及其夾角跟對角線的長短關系分析力大小變化情況。因此圖解法具有直觀、簡便的特點。在應用時需正確判斷某個分力方向的變化情況及變化范圍，也常用于求極值問題。1. 恒力F+某一方向不變的力例11：如圖所示，在固定的、傾角為斜面上，有一塊可以轉動的夾板（不定），夾板和斜面夾著一個質量為m的光滑均質球體，試求：取何值時，夾板對球的彈力最??？例12： 如圖所示,三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點,A、B兩端被懸掛在水平天花板上,相距2L?，F(xiàn)在C點上懸掛一個質量為m的重物,為使CD繩保持水平,在D點上可施加力的最小值是多少？歸納：物體受

11、到三個力而平衡，若其中一個力大小方向不變，另一個力的方向不變，第三個力大小方向都變，在這種情況下，當大小、方向可改變的分力與方向不變、大小可變的分力垂直時，存在最小值。例13： 如圖3裝置，AB為一光滑輕桿，在B處用鉸鏈固定于豎墻壁上，AC為不可伸長的輕質拉索，重物可在AB桿上滑行。(1)畫出重物W 移動到AB桿中點，AB桿的受力分析。 (2)試分析當重物W從A端向B端緩慢滑行的過程中，繩索中拉力的變化情況以及墻對AB桿作用力的變化情況。 2.恒力F+某一大小不變的力三力中有一個力確定即大小、方向不變，一個力大小確定，這個力的方向及第三個力的大小、方向變化情況待定。這類題目需要輔助圓圖解法。例

12、14：如圖所示，在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，用M、N兩個測力計通過細線拉橡皮條的結點，使其到達O點，此時+=90然后保持M的讀數(shù)不變，而使角減小，為保持結點位置不變，可采用的辦法是（ ）A 減小N的讀數(shù)同時減小角 B 減小N的讀數(shù)同時增大角C 增大N的讀數(shù)同時增大角 D 增大N的讀數(shù)同時減小角例15：如圖7所示，質量為m的小球，用一細線懸掛在點0處現(xiàn)用一大小恒定的外力F(Fmg)，慢慢將小球拉起，在小球可能的平衡位置中，細線與豎直方向的最大的偏角是多少? 3.恒力F+某一大小不變的角ACB例16： 如圖所示的裝置,用兩根細繩拉住一個小球,兩細繩間的夾角為,細繩AC呈水平狀態(tài).現(xiàn)將整

13、個裝置在紙面內順時針緩慢轉動,共轉過90.在轉動的過程中,CA繩中的拉力F1和CB繩中的拉力F2的大小發(fā)生變化,即( )AF1先變小后變大BF1先變大后變小CF2逐漸減小DF2最后減小到零知識點7 相似三角形法相似三角形法是解平衡問題時常遇到的一種方法，屬于圖解法的特例情況。正確作出力的三角形后，如能判定力的三角形與圖形中已知長度的三角形（幾何三角形）相似，則可用相似三角形對應邊成比例求出三角形中力的比例關系，從而達到求未知量的目的。往往涉及三個力，其中一個力為恒力，另兩個力的大小和方向均發(fā)生變化，則此時用相似三角形分析。解題的關鍵是正確的受力分析，尋找力三角形和結構三角形相似。例17：如圖所

14、示，半徑為的球形物體固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑輪，滑輪到球面的距離為，輕繩的一端系一小球，靠放在半球上的點，另一端繞過定滑輪后用力拉住，使小球靜止，現(xiàn)緩慢地拉繩，在使小球由到的過程中，半球對小球的支持力和繩對小球的拉力的大小變化的情況是（）、變大，變小、變小，變大、變小，先變小后變大、不變，變小例18： (多選) 一輕桿BO，其O端用光滑鉸鏈鉸于固定豎直桿AO上，B端掛一重物，且系一細繩，細繩跨過桿頂A處的光滑小滑輪，用力F拉住，如圖所示現(xiàn)將細繩緩慢往左拉，使桿BO與桿AO間的夾角逐漸減小，則在此過程中，拉力F及桿BO所受壓力FN的大小變化情況是（ ） A . FN先減小，后增

15、大B . FN始終不變C . F先減小，后增大D . F始終不變例19：如圖所示，質量不計的定滑輪用輕繩懸掛在B點，另一條輕繩一端系重物C，繞過滑輪后，另一端固定在墻上A點，若改變B點位置使滑輪位置發(fā)生移動，但使A段繩子始終保持水平，則可以判斷懸點B所受拉力FT的大小變化情況是（ ）A若B向左移，F(xiàn)T將增大B若B向右移，F(xiàn)T將增大C無論B向左、向右移，F(xiàn)T都保持不變D無論B向左、向右移，F(xiàn)T都減小 例20： 如圖所示，兩相距L的豎直桿，用一根長度大于L的細繩分別固定在桿的A、B兩點，細繩上用一光滑的掛鉤吊一個重物，其重力為G.當上下移動A端的懸掛點時，G可自由移動，若將B點緩慢向桿下方移動一小

16、段時，繩上張力的變化情況是（ ）A. 均不變 B. 均變大 C. 均變小 D. 均先變小后變大 （注：如果桿B左右移動時繩中張力如何變化？） 知識點8 假設法假設法，就是以已有的經驗和已知的事實為基礎，對所求知的結果、結論或現(xiàn)象的原因作推測性或假定性的說明，然后根據(jù)物理規(guī)律進行分析、推理和驗證。假設法主要有兩種情況：(1)假設某條件存在或不存在，進而判斷由此帶來的現(xiàn)象是否與題設條件相符。(2)假設處于題設中的臨界狀態(tài)，以題為依據(jù)，尋求問題的切入點，進而解決該問題。例21： (多選)如圖所示，豎直平面內質量為m的小球與三條相同的輕質彈簧相連接。靜止時相鄰兩彈簧間的夾角均為120，已知彈簧a、b對

17、小球的作用力均為F，則彈簧c對此小球的作用力的大小可能為()A. F B. FmgC. Fmg D. mgF知識點9 疊加體問題例22：(多選)如圖所示，粗糙水平面上放置質量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的動摩擦因數(shù)均為，兩木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，認為最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力。現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質量為2m的木塊，使四個木塊一起勻速運動，則需要滿足的條件是()A. 木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為B. 木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為C. 水平拉力F最大為2mgD. 水平拉力F最大為3mg例23：如圖,物體A疊放在物體B上，B

18、置于光滑水平面上。A，B質量分別為mA=6kg，mB=2kg，A，B之間的動摩擦因數(shù)=0.2，開始時F=10N，此后逐漸增加，在增大到45N的過程中，（g=10N/kg）則（ ）A當拉力F12N時，兩物體均保持靜止狀態(tài)B兩物體開始沒有相對運動，當拉力超過12N時，開始相對滑動C兩物體間從受力開始就有相對運動D兩物體間始終沒有相對運動例24：如圖1所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體。現(xiàn)對甲施加水平向右的拉力F，通過傳感器可測得甲的加速度a隨拉力F變化的關系如圖2所示。已知重力加速度g=10 m/s2，由圖線可知（ ）A甲的質量mA=2kg B甲的質量mA=6kgC甲、乙間的動摩擦因數(shù)=0.2

19、D甲、乙間的動摩擦因數(shù)=0.6知識點10 連接體問題例25：如圖所示，質量均為m=3kg的物塊A、B緊挨著放置在粗糙的水平地面上，物塊A的左側連接一勁度系數(shù)為k=l00N/m的輕質彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上。開始時兩物塊壓緊彈簧并恰好處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)使物塊B在水平外力F作用下向右做 a= 2m/s2的勻加速直線運動直至與A分離，已知兩物塊與地面的動摩擦因數(shù)均為=0.5，g=l0m/s2。求： (1)物塊A、B分離時，所加外力F的大?。?2)物塊A、B由靜止開始運動到分離所用的時間。例26：(多選)質量分別為M和m的物塊形狀大小均相同，將它們通過輕繩跨過光滑定滑輪連接，如圖甲所示，繩子平行于傾角為的斜面，M恰好能靜止在斜面上，不考慮M、m與斜面之間的摩擦若互換兩物塊位置，按圖乙放置，然后釋