專題二物體的受力分析

1、專題二物體的受力分析GU受力分析的一般步驟（1）選擇研究對(duì)象：研究對(duì)象可以是質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)或匚單個(gè)物體（隔離法），也 可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)（整體法）。（2）按順序分析物體所受的力先分析重力：方向總是 口豎直向下。再分析彈力：先要弄清物體（或物體系統(tǒng)）有幾處與外界接觸，可以根據(jù)彈 力的產(chǎn)生條件或者用假設(shè)法判斷彈力有無(wú)；彈力的方向由 施力物體形變的方向 決定，彈力的方向總與施力物體形變的方向相反。最后分析摩擦力a接觸面粗糙 不一定（填“一定”或“不一定”）就有摩擦，有摩擦則接 觸面國(guó)一定（填“一定”或“不一定”）是粗糙的。b.有擠壓不一定就有摩擦，有摩擦必定有壓力c也可利用假設(shè)法判定是否存在摩擦力

2、。d.與彈力方向垂直，與接觸面相切，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向（或相對(duì)運(yùn) 動(dòng)趨勢(shì)方向）相反。受力分析注意事項(xiàng)（1）不要把研究對(duì)象的受力與其他物體的受力混淆。(2)在分析各力的過(guò)程中，一定要找到它的施力物體，沒(méi)有施力物體的力是 不存在的，這樣可以防止“多力”。在轉(zhuǎn)換研究對(duì)象的時(shí)候，要注意反作用力.核心模翌考點(diǎn)對(duì)點(diǎn)練HF XIN VO XING KAO DIAN DU I DIAN LIA典型考點(diǎn)一單物體的受力分析1如圖所示，一人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，以下 說(shuō)法正確的是（）A人受到重力和支持力的作用人受到重力、支持力和向右的摩擦力的作用人受到重力、支持力和向左的摩擦力的作用人受到重力

3、、支持力和與速度方向相同的摩擦力的作用答案A解析人做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則人處于平衡狀態(tài)，豎直方向受重力和支持力，若受 摩擦力，一定沿水平方向，但沒(méi)有力與摩擦力平衡，所以人不受摩擦力作用，A正 確，B、C、D錯(cuò)誤。侈選）如圖所示，一個(gè)物塊沿粗糙斜面向上減速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于物塊的受力分 析，下列說(shuō)法正確的是（）A .物塊受到3個(gè)力作用物塊受到4個(gè)力作用物塊受到斜面的彈力方向豎直向上物塊受到斜面的摩擦力方向平行于斜面向下 答案AD解析物塊受到重力、斜面的支持力和滑動(dòng)摩擦力3個(gè)力作用，A正確，B錯(cuò) 誤；彈力與接觸面相互垂直，所以物塊受到斜面的彈力方向垂直于斜面向上， C錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力的方向與物塊相對(duì)斜面的運(yùn)動(dòng)

4、方向相反，物塊相對(duì)斜面上滑, 則滑動(dòng)摩擦力方向平行于斜面向下，D正確。畫出下列兩圖中物塊的受力示意圖。圖2沿粗柿番屬暗 面卜滑的恂氓罔J答案*12解析 有形變才有彈力，有彈力才可能有摩擦力，沒(méi)有彈力一定不存在摩擦 力， 故圖1中物塊只受重力作用，圖2中物塊受重力、推力、彈力和摩擦力四個(gè)力的作 用。典型考點(diǎn)二多物體的受力分析用手施加水平向左的力F把物體a、b壓在豎直墻上，如圖所示，a、b處于靜止?fàn)顟B(tài)。關(guān)于 a、b兩物體的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（）a受到墻壁摩擦力的大小隨F的增大而增大a共受到五個(gè)力的作用b共受到三個(gè)力的作用物體b對(duì)物體a的彈力是由手的形變產(chǎn)生的答案B解析以a、b組成的整體為研

5、究對(duì)象，分析受力情況：豎直方向受到a、b的總 重力和墻壁對(duì)a的摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，墻壁對(duì)a的摩擦力等于a和b的總重 力，當(dāng)F增大時(shí)，此摩擦力不變，A錯(cuò)誤；b共受到四個(gè)力的作用：重力、F、a對(duì) b向右的彈力和向上的靜摩擦力，C錯(cuò)誤；a受到五個(gè)力的作用：重力、墻對(duì)a向右 的彈力和向上的靜摩擦力，b對(duì)a向左的壓力和向下的靜摩擦 力，B正確；物體b對(duì) 物體a的彈力是由b的形變產(chǎn)生的，D錯(cuò)誤。如圖所示，物體A、B疊放在地面上，水平力F作用在物體B上，物體A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，以下關(guān)于A、B的受力情況說(shuō)法正確的是（）A.B只受到重力、支持力和摩擦力的作用B.A只受到重力、支持力、壓力和兩個(gè)摩擦力的作用

6、C.D.通過(guò)B的傳遞A也受到力F的作用A只受到重力、支持力、壓力和地面對(duì)它的摩擦力的作用答案 B解析 物體B靜止在A上，受重力、支持力、拉力和摩擦力作用，如圖1所示， A錯(cuò)誤；對(duì)物體A進(jìn)行受力分析，A受重力ga、地面的支持力&、B對(duì)A的摩擦力 、地面對(duì)A的摩擦力f地和B對(duì)A的壓力N如圖2所示，B正確，C錯(cuò)誤；由以 上分析可知，A不受到力F的作用，D錯(cuò)誤。用I圖2核心能力提升練TE KIN kENG LI T| SHENG LIAN如圖所示，兩物體A、B疊放在一起，靠著翌直墻面，質(zhì)量mAmBO讓 它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過(guò)程中，物體 B的受力示意圖是（）nr答案A解析A、B在豎直下落過(guò)程

7、中與墻面沒(méi)有彈力，所以也沒(méi)有摩擦力，A、B均做自由落體運(yùn)動(dòng)，均只受重力，A正確。如圖所示，A、B兩物體的重力都等于10 N，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于0.3, Fi = 1 N和F2 = 2 N的兩個(gè)水平力分別作用在A和B上，A、B均靜止，則A受到的摩擦力和地面對(duì) B的摩擦力大小分別為（）B. 1 N,2 ND. 0 N,1 N3 N,6 NC. 1 N,1 N答案C解析因兩個(gè)物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，故所受的摩擦力均為靜摩擦力；對(duì)物體BA受力分析可知：FfA二1 N ;對(duì)A、=F1+整體受力分析，由平衡條件可知：F2 FfB，解得 FfB = 1 N，C 正確。如圖所示，物體B的上表面水平，B上

8、面載著物體A，當(dāng)它們一起沿固定斜面C勻速下滑的過(guò)程中，下列關(guān)于物體A的受力情況說(shuō)法正確的是（）A只受重力B只受重力和支持力受重力、支持力和摩擦力受重力、支持力、摩擦力和斜面對(duì)它的彈力答案B解析物體A勻速運(yùn)動(dòng)，則受力平衡，水平方向上不受外力，所以只受到重力和 支持力，B正確。4如圖所示，斜面小車 M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁。若再在斜 面 上加一物體N，且M、N相對(duì)靜止，此時(shí)小車的受力個(gè)數(shù)為（）3 B. 4 C. 5 D. 6答案B解析M、N均處于平衡狀態(tài)，先對(duì)物體N受力分析，受到重力、支持力和靜 摩擦力；再對(duì)M受力分析，受重力、N對(duì)它垂直斜面向下的壓力和沿斜面向下的靜 摩擦力，以及地面對(duì)

9、它翌直向上的支持力，共4個(gè)力，B正確。如圖所示，A、B兩物體緊靠著放在粗糙水平面上，A、B間的接觸面光滑。 在水平推力F作用下兩物體一起勻速運(yùn)動(dòng)，物體A恰好不離開地面，則關(guān)于A、B 兩物體的受力個(gè)數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（）A. A受3個(gè)力，B受4個(gè)力A受4個(gè)力，B受3個(gè)力A受3個(gè)力，B受3個(gè)力A受4個(gè)力，B受4個(gè)力答案A解析對(duì)B進(jìn)行受力分析：受到重力、地面的支持力、摩擦力和A的彈力；A恰 好不離開地面，所以A與地面間沒(méi)有作用力，對(duì)A進(jìn)行受力分析：受到重力、推力F 和B的彈力，A正確。下列四幅圖中各接觸面均光滑，A物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列對(duì)A的受力分析， 正確的是（）R1答案C解析A中，豎直方向上重

10、力G與繩子的拉力F平衡，若存在與斜面的彈力F2, 小 球?qū)⒉豢赡芴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，A錯(cuò)誤；B中，小球受重力和水平面的支持力作用，如果存 在斜面對(duì)小球的壓力F2,小球?qū)⒉豢赡莒o止，B錯(cuò)誤；C中，A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以A 不受右側(cè)球的彈力，故A只受重力和支持力作用，C正確；D中，A受重力、支持力 和上面物體的壓力作用，D錯(cuò)誤。專題三共點(diǎn)力平衡的應(yīng)用核心概念規(guī)律再現(xiàn)1.共點(diǎn)力平衡的條件平衡條件：物體所受共點(diǎn)力的合力為零平衡特征：物體的加速度為零。物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.處理平衡問(wèn)題的常用方法方法內(nèi)容合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè) 力口等大、反向效果分解法物體

11、受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的作用效果分解，則其分力和其他兩個(gè)力滿足平衡條件正交分解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件力的三角形法對(duì)受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個(gè)首 尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等 數(shù)學(xué)知識(shí)求解未知力對(duì)于動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題，要深刻理解和熟練掌握三種常用方法解析法：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，先畫出受力示意圖，再根據(jù)平衡條件列 式求解，得到因變量與自變量的一般函數(shù)表達(dá)式，最后根據(jù)自變量的變化確定因變 量的變化。矢量三角形法：對(duì)研究對(duì)象在動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力

12、分析，在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下所受的力的矢量三角形，由各邊的長(zhǎng)度變化及角度變化來(lái)確定力的大小及方向的變化，也稱為圖解法，它是求解動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的 基本方法。此法的優(yōu)點(diǎn)是能將各力的大小、方向等變化趨勢(shì)形象、直觀地反映出來(lái)， 大大降低了解題難度和計(jì)算強(qiáng)度。此法常用于求解三力平衡且有一個(gè)力是恒力、另一 個(gè)力方向不變的問(wèn)題。相似三角形法：在三力平衡問(wèn)題中，如果有一個(gè)力是恒力，另外兩個(gè)力的方向 都變化，且題目給出了空間幾何關(guān)系，多數(shù)情況下力的矢量三角形與空間幾何三角形相似，可利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例進(jìn)行計(jì)算。共點(diǎn)力平衡中的臨界和極值問(wèn)題臨界狀態(tài)可理解為“恰好出現(xiàn)或“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)。求解

13、平衡中的臨界問(wèn)題時(shí)，一般是采用假設(shè)推理法，即先假設(shè)可發(fā)生的臨界現(xiàn)象，然后再列 出滿足所發(fā)生的臨界現(xiàn)象的平衡方程并求解，解題的關(guān)鍵是要注意“恰好出現(xiàn)”或 “恰好不出現(xiàn)”。求解平衡中的極值問(wèn)題時(shí)，要找準(zhǔn)平衡問(wèn)題中某些物理量變化時(shí)出 現(xiàn)最大值或最小值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。系統(tǒng)平衡的特征系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體的加速度均為零。（2）系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體均處于 口靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。系統(tǒng)平衡問(wèn)題的解題方法一般先對(duì)整體或隔離體進(jìn)行受力分析，然后對(duì)整體或隔離體應(yīng)用平衡條件列方程 求解。I核心模型考點(diǎn)對(duì)點(diǎn)練HEXINMOXING Ka 6 DIAM DUI DIAN LIAN|典型考點(diǎn)一靜態(tài)平衡問(wèn)題1.（多選）如圖所示，質(zhì)量為m的

14、木塊A放在質(zhì)量為m的三角形斜面體B上，現(xiàn) 用大小不相等、方向相反的水平力i F2分別推A和B，它們均靜止不動(dòng)，且 FiF2，重力加速度為g，貝U（）A. A受到四個(gè)力的作用B對(duì)A的摩擦力方向一定沿斜面向下地面對(duì)B的摩擦力方向水平向右，大小為F2- F1地面對(duì)B的支持力大小一定等于（M + m） g答案CD解析以A為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，A受重力、Fj、B對(duì)A的支持 力作用，但是沿斜面方向上，F(xiàn)j的分力和重力的分力大小關(guān)系不確定，所以B和A之 間有無(wú)摩擦力不確定，有摩擦力時(shí)，摩擦力的大小和方向也無(wú)法確定，A、B錯(cuò)誤；以 整體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，水平方向：F尸F(xiàn)2 Fj

15、,方向水平向 右，翌直方向：fn=（M + m） g，C、D正確。典型考點(diǎn)二動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題2如圖所示，與水平方向成 B角的推力F作用在物塊上，隨著B逐漸減小直 到F水平的過(guò)程中，物塊始終沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。關(guān)于物塊受到的外力，下 列判斷正確的是（）A推力 F先增大后減小B推力 F 直減小物塊受到的摩擦力先減小后增大物塊受到的摩擦力一直不變 答案B解析對(duì)物塊受力分析，建立如圖所示的坐標(biāo)系。由平衡條件得：FcosO-Ff= 0， Fn （mg+ Fsin = 0,又 Ff = AFN，聯(lián)立可得 F =mg_可見(jiàn)，當(dāng)cosBgin BB減小時(shí)，F(xiàn) 一直減小，A錯(cuò)誤，B正確；摩擦力Ff = uF =

16、 Kmg+ FsinB,可知，當(dāng) B F減小時(shí)，F(xiàn)f -直減小，C、D錯(cuò)誤。3如圖所示，用 OA、OB兩根輕繩將物體懸于兩翌直墻之間，開始時(shí)0B繩水 平?，F(xiàn)保持0點(diǎn)位置不變，改變0B繩長(zhǎng)使繩末端由B點(diǎn)緩慢上移至B點(diǎn)，此時(shí) OB與0A之間的夾角bT2 B. Tj = T2C. FjF2答案BD解析以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，B球受到重力G、彈簧的彈力F和繩子的拉力T,受 力示意圖如圖所示。B球平衡時(shí)，F(xiàn)與T的合力與重力G大小相等、方向相反，即 G = G;根據(jù)三角形相似得G 一 =上。換成原長(zhǎng)相同而勁度系數(shù)更小的彈XjL X2簧，彈簧的形變量增大，乂2減小，L不變，則T不變，F(xiàn)減小，B、D正確，A、C 錯(cuò)

17、誤。典型考點(diǎn)三平衡中的臨界與極值問(wèn)題將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后，再用細(xì)線懸掛于0點(diǎn)，如圖所示。用力F拉小球b, 使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持廿30則F達(dá)到最 小值時(shí)Oa繩上的拉力為（）3mg B. mg C答案A解析以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力，作出F在三個(gè)方向時(shí)整 體的受力示意圖，如圖所示，根據(jù)平衡條件得知：F與T的合力與重力2mg總是大 小相等、方向相反，由力的合成圖可知，當(dāng)F與繩Oa垂直時(shí)(即圖中2位置)，F(xiàn)有 最小值，根據(jù)平衡條件得Fmin = 2mgsin30 mg，此時(shí)T= 2mgcos30 3mg A正 確。如圖所示，硬桿OA

18、可繞過(guò)A點(diǎn)且垂直于紙面的軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)鋼索OB和硬桿OA的重力，/ AOB等于30,如果鋼索OB的最大承受拉力為2.0X 104N，求：O點(diǎn)懸掛物的最大重力；桿OA對(duì)O點(diǎn)的最大支持力答案(1)1.ox 104 N (2)1.7X 104 N解析設(shè)鋼索OB承受的拉力為Fi，桿OA對(duì)0點(diǎn)的支持力為F2,對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受 力分析，如圖所示，根據(jù)O點(diǎn)靜止可知：Fis in30 = F3 F3= G F2= Ficos30 由式得G = FSin30 當(dāng)Fi取最大拉力2.0X io4 N時(shí)，0點(diǎn)懸掛物的重力最大，為Gmax= FgxSin30=i.0X i04 N，桿OA對(duì)。點(diǎn)的支持力最大，為F2max=

19、 FimaxCOS30.7X i0oNo.核心能力提升練SHLNG LIAN1如圖所示，一質(zhì)量為 m的沙袋用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在支架上，一練功 隊(duì)員用垂直于繩的力將沙袋緩慢拉起，使繩與豎直方向的夾角為9= 30且繩繃緊，則練功隊(duì)員對(duì)沙袋施加的作用力大小為（）A. 3 BAfmg Cfmg D. 3mg答案A解析如圖所示，建立直角坐標(biāo)系并對(duì)沙袋進(jìn)行受力分析，由平衡條件有： Fcos30 FTSi n30 = 0，ftcos 30 +Fsin 30 - mg= 0,聯(lián)立可解得：F 二羅，故選 A。如圖所示，光滑斜面的傾角為30，輕繩通過(guò)兩個(gè)滑輪與A相連，輕繩的另 一端固定于天花板上，不計(jì)輕繩與滑輪

20、的摩擦。物塊A的質(zhì)量為m,不計(jì)滑輪的質(zhì) 量，掛上物塊B后，當(dāng)動(dòng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90。時(shí)，A、B恰能保持靜止，則 物塊B的質(zhì)量為（）MlJ 亍I宓A(chǔ). 2 m B.2m C. m D. 2m答案 A川1JFs 涕解析如圖所示，先以A為研究對(duì)象，由A物塊受力及平衡條件可得，繩中張力 Ft = mgsin30。再以動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，分析其受力并由平衡條件有mBg =2Ft，解 得mB= 22m A正確。侈選）小船被繩索拉向岸邊，如圖所示，船在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)設(shè)水的阻力大小不變，那么在小船勻速靠岸的過(guò)程 中，下列說(shuō)法正確的是（）A繩子的拉力 Ft不斷增大繩子的拉力Ft不變船受的浮力減小船受的浮力增大答案

21、AC解析小船的受力情）兄如圖所示。據(jù)平衡條件知F + FTSin 0= GfTcos A貝U拉力FT = C0h船向岸邊運(yùn)動(dòng)時(shí)，角B增大，fT增大，A正確，B錯(cuò)COS U誤。浮力F = G FTSinU,因?yàn)镕t增大，sinU增大，所以浮力F減小，C正確，D 錯(cuò)誤。如圖所示，質(zhì)量為m的球放在傾角為a的光滑斜面上，在斜面上有一光滑且 不計(jì)厚度的木板擋住球，使之處于靜止?fàn)顟B(tài)。今使擋板與斜面的夾角B緩慢增大， 在此過(guò)程中，斜面對(duì)球的支持力Ni和擋板對(duì)球的壓力&的變化情況為NiNi -直減小，N2先增加后減小N先減小后增加，N2 一直減小N 一直減小，N2先減小后增加答案D解析對(duì)球受力分析，如圖甲所示

22、。球始終處于平衡狀態(tài)，故三個(gè)力的合力始終 為零，N、&的合力與mg等大、反向。擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，N2的方向也逆時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)，作出如圖乙所示的動(dòng)態(tài)矢量圖。由圖乙可知，隨B的增大，Ni 一直 減小，N2先 減小后增大，D正確5如圖所示，質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿承受彈力的最大值一定，桿的 A端用 鉸鏈固定，光滑輕小滑輪在A點(diǎn)正上方，B端吊一重物G,現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B 端，用拉力F將B端緩慢上拉，在AB桿達(dá)到豎直前（均未斷），關(guān)于繩 子的拉力 F和桿受的彈力Fn的變化，判斷正確的是（）r ()4A. F變大B. F變小C. Fn變大D. Fn變小答案B解析B端緩慢上拉的過(guò)程中，系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，分析結(jié)點(diǎn)B的受力情況如圖所示，根據(jù)三力平衡可知，F(xiàn)i= F2= G,由相似