人教版高一4.9专题：受力分析整体隔离传送带

1、4.94.9 受力分析受力分析 整体法隔离法整体法隔离法 传送传送带带主讲人：刘杰主讲人：刘杰 1.1.受力分析受力分析受力分析的一般步骤：受力分析的一般步骤：一、明确研究对象：即明确分析哪个物体的受力情况。一、明确研究对象：即明确分析哪个物体的受力情况。二、按顺序分析物体所受的力：二、按顺序分析物体所受的力： 一重一重 二弹二弹 三摩擦三摩擦 四其他四其他A1 1）不要找该物体施加给其它物体的力。）不要找该物体施加给其它物体的力。研究对象是研究对象是A A，只分析其他物体对，只分析其他物体对A A的作用力。的作用力。2 2）不要把作用在其它物体上的力错误的认）不要把作用在其它物体上的力错误的

2、认为通过为通过“力的传递力的传递”作用在研究对象上。作用在研究对象上。三、正确画出物体受力示意图：不要求严格按照三、正确画出物体受力示意图：不要求严格按照要求要求 画出每个力的大小，但是方向必须准确。画出每个力的大小，但是方向必须准确。四、检查：防止错画力、多画力、漏画力。四、检查：防止错画力、多画力、漏画力。受力分析的注意事项：一、只分析研究对象所受的力，不分析研究对象一、只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力。对其他物体所施的力。二、只分析根据性质命名的力：重力、弹力、摩二、只分析根据性质命名的力：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力。擦力、分子力、电磁力、核力。三、

3、合力与分力不能同时分析。三、合力与分力不能同时分析。受力分析的方法：1、方法整体法：以整个系统为研究对象进行受力分析整体法：以整个系统为研究对象进行受力分析隔离法：将所确定的研究对象从周围物体中隔离隔离法：将所确定的研究对象从周围物体中隔离 出来进行分析出来进行分析2、选择隔离法：研究系统（连接体）内物体之间的作用隔离法：研究系统（连接体）内物体之间的作用 及运动情况及运动情况整体法：不涉及系统内部某物体的力和运动时整体法：不涉及系统内部某物体的力和运动时 一重一重 二弹二弹 三摩擦三摩擦 四其他四其他例1：分别画出A、B、C的三个物体所受的力。ABCA对于物体A：FAGAB对于物体B：FBG

4、BC对于物体C：FCGCFA FB 一重一重 二弹二弹 三摩擦三摩擦 四其他四其他例例：在水平桌面上叠放着木块在水平桌面上叠放着木块P P和和Q Q，水平力，水平力F F推动两个木块做推动两个木块做匀速直线运动，则匀速直线运动，则P P和和Q Q的受力的受力情况。情况。VPQFPGPF1QfGQF1 FF2 一重一重 二弹二弹 三摩擦三摩擦 四其他四其他例：分析木块和斜面的受力情况。例：分析木块和斜面的受力情况。MmGmF1F2GMF1 FF2 【例例】物体沿粗糙的斜面向上滑，分析其受力情况物体沿粗糙的斜面向上滑，分析其受力情况如果是如果是沿粗糙的斜面向下滑，其受力情况有什么不同呢？沿粗糙的斜

5、面向下滑，其受力情况有什么不同呢？v 一重一重 二弹二弹 三摩擦三摩擦 四其他四其他例例4：两个物体：两个物体A 和和B，质量分别为，质量分别为M和和m，如图，如图所示，所示，A静止在水平地面上，不计摩擦，绳对静止在水平地面上，不计摩擦，绳对A的的作用力的大小与地面对作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别是？的作用力的大小分别是？对B：GBF对A：GANF例例5 5：画出静止的：画出静止的A A物体受力示意图：物体受力示意图：GFNf 一重一重 二弹二弹 三摩擦三摩擦 四其他四其他 一重一重 二弹二弹 三摩擦三摩擦 四其他四其他例例6 6：A A物体都静止，分析各物体受力情况。物体都静止，分

6、析各物体受力情况。 一重一重 二弹二弹 三摩擦三摩擦 四其他四其他G1G2F1F2F2 N例：质量均为例：质量均为m，求，求1,2之间的摩擦力。之间的摩擦力。FF1432整体法：整体法：14324mgff122mgff32f=2mgf+f32=2mgf32=0N例例1 1如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体定在地面上，另一端与斜面体P P连接，连接，P P与斜与斜放的固定挡板放的固定挡板MNMN接触，且处于静止状态，则接触，且处于静止状态，则斜面体斜面体P P此刻受到外力个数可能为此刻受到外力个数可能为( )( )A.2A.2个个B.3B.

7、3个个C.4C.4个个D.5D.5个个MPNA CA C例例2 2如图所示，水平地面上的物体如图所示，水平地面上的物体A A，在斜向上的拉力，在斜向上的拉力F F作用下，作用下，向右做匀速运动，由此可以判断（向右做匀速运动，由此可以判断（ ）A.A.物体物体A A可能只受到三个力的作用可能只受到三个力的作用B.B.物体物体A A一定受到了四个力的作用一定受到了四个力的作用C.C.物体物体A A受到的滑动摩擦力大小为受到的滑动摩擦力大小为FcosFcosD.D.物体物体A A对水平地面的压力大小一定为对水平地面的压力大小一定为FsinFsinFB CB C4.4.在斜面上叠放着在斜面上叠放着A

8、A、B B两物体，若在两物体，若在B B物体物体上加一水平方向的推力上加一水平方向的推力F F，两物体均静止，两物体均静止，则则B B物体受力个数为物体受力个数为 ( ) ( ) A.A.一定是一定是6 6个个 B.B.可能是可能是4 4个个 C.C.可能是可能是5 5个个 D.D.可能是可能是6 6个个ABFCDAL L型木板型木板P P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块滑块Q Q相连，如图所示，若相连，如图所示，若P P、Q Q一起沿斜面匀速下滑，一起沿斜面匀速

9、下滑，不计空气阻力。则木板不计空气阻力。则木板P P的受力个数为（的受力个数为（ ）PQA.3B.4C.5D.6C例例1.如图所示，将某均匀的长方体锯成如图所示，将某均匀的长方体锯成A、B两块后，放在水平桌面上并对放在一起，两块后，放在水平桌面上并对放在一起，现用水平力现用水平力F推推B物体，使物体，使A、B整体保持矩形沿整体保持矩形沿F方向匀速运动，则（方向匀速运动，则（ ）A.物体物体A在水平方向上受两个力作用在水平方向上受两个力作用,且合力为零且合力为零B.物体物体A在水平方向上受三个力作用在水平方向上受三个力作用,且合力为零且合力为零C.B对对A的作用力方向与的作用力方向与F相同相同D

10、.B对对A的压力大小等于桌面对的压力大小等于桌面对A的摩擦力的摩擦力600ABFBC6. 在粗糙水平面上放着一个三角形木块在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和和m2的两个物体，的两个物体，m1m2，若两物体分别以若两物体分别以v1和和v2沿斜面向下做匀速运沿斜面向下做匀速运动，且动，且v1v2,三角形木块保持静止状态，则粗糙水平面对三角形木块三角形木块保持静止状态，则粗糙水平面对三角形木块 ( ) A. 摩擦力的方向水平向右摩擦力的方向水平向右B. 摩擦力的方向水平向左摩擦力的方向水平向左C. 摩擦力的方向不能确定

11、摩擦力的方向不能确定D.以上结论都不对以上结论都不对D Dm1m2abcv1v2搬运工用砖卡搬砖时，砖卡对砖的水平作用力为搬运工用砖卡搬砖时，砖卡对砖的水平作用力为F F，如图所示，每块，如图所示，每块砖的质量为砖的质量为m m，设所有接触面间的动摩擦因数均为，设所有接触面间的动摩擦因数均为，则第二块砖对，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为第三块砖的摩擦力大小为( )( ) A A B B C C F F D D 2 2mgmg 5F2m gA A物体受力分析注意事项物体受力分析注意事项（1 1）确定研究对象，并与其它物体隔离）确定研究对象，并与其它物体隔离（2 2）其它物体受到的力不能画）其

12、它物体受到的力不能画（3 3）只画实际受到的，合成或分解得到的力不能当作）只画实际受到的，合成或分解得到的力不能当作实际受到的力实际受到的力（4 4）本书只研究共点力的情况，所以受力分析时，都）本书只研究共点力的情况，所以受力分析时，都应把他们当作一个点（质点）来处理，所有力的作用点应把他们当作一个点（质点）来处理，所有力的作用点都是同一点都是同一点优先考虑整体法优先考虑整体法合理选择隔离对象合理选择隔离对象整体法与隔离法的交替使用整体法与隔离法的交替使用遇到连接体（即多个物体）时遇到连接体（即多个物体）时结合牛顿第二定律根据力产生的效果进行受力结合牛顿第二定律根据力产生的效果进行受力分析分析

13、力的作用效果是使物体形变或产生加速度，所力的作用效果是使物体形变或产生加速度，所以我们既可以根据力的产生条件进行受力分析，也以我们既可以根据力的产生条件进行受力分析，也可以根据力的作用效果进行受力分析，也就是根据可以根据力的作用效果进行受力分析，也就是根据物体的平衡条件和牛顿第二定律进行受力分析物体的平衡条件和牛顿第二定律进行受力分析例例1.水平台面上放着一个互成水平台面上放着一个互成1200角的支架角的支架ABC，质量，质量为为m的光滑球放在支架上静止不动，当支架以加速度的光滑球放在支架上静止不动，当支架以加速度a竖竖直向下加速运动时，关于球的受力分析正确的是：直向下加速运动时，关于球的受力

14、分析正确的是：A.球可能受球可能受3个力作用个力作用 B.球一定受球一定受3个力作用个力作用C.球可能受球可能受2个力作用个力作用 D.球可能受球可能受1个力作用个力作用BCC DC DAv随电梯匀速上升随电梯匀速上升GN分析物体的受力情况分析物体的受力情况 如图所示，电梯上的人。如图所示，电梯上的人。 刚踏上电梯的瞬间刚踏上电梯的瞬间vGNf0分析物体的受力情况分析物体的受力情况 a例例2. 底座底座A上有一根直立长杆，其总质量为上有一根直立长杆，其总质量为M，杆上套有质量为杆上套有质量为m的环的环B， 它与杆有摩擦，设它与杆有摩擦，设摩擦力的大小恒定。当环从底座以初速度摩擦力的大小恒定。当

15、环从底座以初速度v向向上飞起时，底座保持静止，环的加速度大小为上飞起时，底座保持静止，环的加速度大小为a，求环在升起过程中，底座对水平面的压力，求环在升起过程中，底座对水平面的压力分别是多大？分别是多大？ v本讲小结本讲小结2.2.整体法与隔离法整体法与隔离法主讲人：刘杰主讲人：刘杰 整体法是指当连接体内的物体之间没有相对整体法是指当连接体内的物体之间没有相对运动运动( (即有共同加速度即有共同加速度) )时，可把此物体组作时，可把此物体组作为一个整体对象考虑，分析其受力情况，整为一个整体对象考虑，分析其受力情况，整体运用牛顿第二定律列式求解体运用牛顿第二定律列式求解( (当然，当连当然，当连

16、接体内的物体之间有相对运动时，仍可整体接体内的物体之间有相对运动时，仍可整体运用牛顿第二定律求解运用牛顿第二定律求解) )隔离法是指在求解隔离法是指在求解连接体内各个物体之间的相互作用力连接体内各个物体之间的相互作用力( (如相互如相互间的压力或相互间的摩擦力等间的压力或相互间的摩擦力等) )时，可以把其时，可以把其中一个物体从连接体中中一个物体从连接体中“单独单独”隔离出来，隔离出来，进行受力分析的方法进行受力分析的方法 整体法与隔离法在较为复杂的问整体法与隔离法在较为复杂的问题中常常需要有机地结合起来联题中常常需要有机地结合起来联合、交叉运用，这将会更快捷有合、交叉运用，这将会更快捷有效效

17、B 质量分别为质量分别为m m1 1、m m2 2、m m3 3、m m4 4的四个物体彼的四个物体彼此用轻绳连接，放在光滑的桌面上，拉力此用轻绳连接，放在光滑的桌面上，拉力F F1 1、F F2 2分别水平地加在分别水平地加在m m1 1、m m4 4上，如图所上，如图所示求物体系的加速度示求物体系的加速度a a和连接和连接m m2 2、m m3 3轻轻绳的张力绳的张力T T.(.(F F1 1F F2 2) ) 如右图所示，质量为如右图所示，质量为m m的物块放在倾角为的物块放在倾角为的斜面的斜面上，斜面体的质量为上，斜面体的质量为M M，斜面与物块无摩擦，地面，斜面与物块无摩擦，地面光滑

18、，现对斜面施一个水平推力光滑，现对斜面施一个水平推力F F，要使物体相对，要使物体相对斜面静止，力斜面静止，力F F应多大？应多大？(mM)gtan. 如右图所示一只质量为如右图所示一只质量为m m的猫，抓住用绳的猫，抓住用绳吊在天花板上的质量为吊在天花板上的质量为M M的垂直杆子当的垂直杆子当悬绳突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上悬绳突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上爬，以保持它离地面的高度不变则杆下爬，以保持它离地面的高度不变则杆下降的加速度为降的加速度为() 将质量为将质量为m的小球用轻质细的小球用轻质细绳拴在质量为绳拴在质量为M的倾角为的倾角为的的楔形木块楔形木块B上，如右图所上，如右图所

19、示已知示已知B的倾斜面光滑，底的倾斜面光滑，底面与水平地面之间的摩擦因面与水平地面之间的摩擦因数为数为.(1)(1)若对若对B B施加向右的水平拉力，使施加向右的水平拉力，使B B向右运动，而向右运动，而A A不离开不离开B B的斜面，的斜面，这个拉力不得超过多少？这个拉力不得超过多少？(2)(2)若对若对B B施以向左的水平推力，使施以向左的水平推力，使B B向左运动，而向左运动，而A A不致在不致在B B上移动，上移动，这个推力不得超过多少？这个推力不得超过多少？ 解析：这是一道有临界状态的问题解析：这是一道有临界状态的问题的题，的题，(1)(1)若拉力若拉力F F太大，太大，B B的加速

20、度的加速度大，使大，使A A脱离，当恰好不脱离时拉力脱离，当恰好不脱离时拉力为为F F1 1则有图则有图(1)(1) 图(1) 对小球：对小球：mgmgcotcotmama图图(2) 规律总结：某种物理现象转化为另一种物理现象的规律总结：某种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态临界状态又可理解为转折状态叫做临界状态临界状态又可理解为“恰好出现恰好出现”与与“恰好不出现恰好不出现”的交界状态的交界状态处理临界状态的基本方法和步骤是：处理临界状态的基本方法和步骤是：分析两种物理现象及其与临界值相关的条件：分析两种物理现象及其与临界值相关的条件：用假设法求出临界值；用假设法求出临界值；

21、比较所给条件与临界值的关系，确定物理现象，比较所给条件与临界值的关系，确定物理现象，然后求解然后求解 如右图所示，在劲度系数为如右图所示，在劲度系数为k k的弹簧下端挂一质量为的弹簧下端挂一质量为m m的物的物体，物体下有一托盘，用托盘体，物体下有一托盘，用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长，托着物体使弹簧恰好处于原长，然后使托盘以加速度然后使托盘以加速度a a竖直向竖直向下做匀加速直线运动下做匀加速直线运动( (a a g g) )，试求托盘向下运动多长时间能试求托盘向下运动多长时间能与物体脱离？与物体脱离？ 解析：在物体与托盘脱离前，物体受重力，弹解析：在物体与托盘脱离前，物体受重力，弹簧拉力

22、和托盘支持力的作用，随着托盘向下运簧拉力和托盘支持力的作用，随着托盘向下运动，弹簧的拉力增大，托盘支持力减小，但仍动，弹簧的拉力增大，托盘支持力减小，但仍维持合外力不变，加速度不变，物体随托盘一维持合外力不变，加速度不变，物体随托盘一起向下匀加速运动当托盘运动至使支持力为起向下匀加速运动当托盘运动至使支持力为零后，弹簧拉力的增大将使物体的加速度开始零后，弹簧拉力的增大将使物体的加速度开始小于小于a a，物体与托盘脱离，所以物体与托盘脱离，物体与托盘脱离，所以物体与托盘脱离的条件是支持力的条件是支持力F FN N0 0，设此时弹簧伸长了，设此时弹簧伸长了x x，物体随托盘一起运动的时间为物体随托

23、盘一起运动的时间为t t，由牛顿第二定，由牛顿第二定律得律得1 1如图所示，光滑水平面上放置质量分别是为如图所示，光滑水平面上放置质量分别是为m,m,2 2m m的的A A、B B两个物体，两个物体，A A、B B间的最大静摩擦力为间的最大静摩擦力为mgmg，现用水平拉力现用水平拉力F F拉拉B B、使、使A A、B B以同一加速度运动，以同一加速度运动，则拉力则拉力F F的最大值为的最大值为( () )A AmgmgB B2 2mgmgC C3 3mgmg D D4 4mgmg答案：C 2 2如右图所示，跨过定滑轮的细绳的一端挂一如右图所示，跨过定滑轮的细绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，已知人的质量吊板，另一端被吊板上的人拉住，已知人的质量为为70kg70kg，吊板的质量为，吊板的质量为10kg10kg，绳及定滑轮的质量、，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计，取重力加速度滑轮的摩擦均可不计，取重力加速度g g10m/s10m/s2 2. .当人以当人以440N440N的力拉绳时，人与吊板的加速度和人的力拉绳时，人与吊板的加速度和人对吊板的压力分别为多少？对吊板的压力分别为多少？答案：答案：a a1.0m/s1.0m/s2 2F FN N330N330N解析：以人和吊板组成的整体为研究对象，人