专题二物体的受力分析

1、专题二物体的受力分析GU受力分析的一般步骤（1）选择研究对象：研究对象可以是质点、结点或匚单个物体（隔离法），也 可以是多个物体组成的系统（整体法）。（2）按顺序分析物体所受的力先分析重力：方向总是 口竖直向下。再分析弹力：先要弄清物体（或物体系统）有几处与外界接触，可以根据弹 力的产生条件或者用假设法判断弹力有无；弹力的方向由 施力物体形变的方向 决定，弹力的方向总与施力物体形变的方向相反。最后分析摩擦力a接触面粗糙 不一定（填“一定”或“不一定”）就有摩擦，有摩擦则接 触面国一定（填“一定”或“不一定”）是粗糙的。b.有挤压不一定就有摩擦，有摩擦必定有压力c也可利用假设法判定是否存在摩擦力

2、。d.与弹力方向垂直，与接触面相切，与相对运动方向（或相对运 动趋势方向）相反。受力分析注意事项（1）不要把研究对象的受力与其他物体的受力混淆。(2)在分析各力的过程中，一定要找到它的施力物体，没有施力物体的力是 不存在的，这样可以防止“多力”。在转换研究对象的时候，要注意反作用力.核心模翌考点对点练HF XIN VO XING KAO DIAN DU I DIAN LIA典型考点一单物体的受力分析1如图所示，一人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，以下 说法正确的是（）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、、支持力和与速度方向相同的摩擦力的作用答案A解析人做匀速直线运动，则人处于平衡状态，竖直方向受重力和支持力，若受 摩擦力，一定沿水平方向，但没有力与摩擦力平衡，所以人不受摩擦力作用，A正 确，B、C、D错误。侈选）如图所示，一个物块沿粗糙斜面向上减速运动，关于物块的受力分 析，下列说法正确的是（）A .物块受到3个力作用物块受到4个力作用物块受到斜面的弹力方向竖直向上物块受到斜面的摩擦力方向平行于斜面向下 答案AD解析物块受到重力、斜面的支持力和滑动摩擦力3个力作用，A正确，B错 误；弹力与接触面相互垂直，所以物块受到斜面的弹力方向垂直于斜面向上， C错误；滑动摩擦力的方向与物块相对斜面的运动

4、方向相反，物块相对斜面上滑, 则滑动摩擦力方向平行于斜面向下，D正确。画出下列两图中物块的受力示意图。图2沿粗柿番属暗 面卜滑的恂氓罔J答案*12解析 有形变才有弹力，有弹力才可能有摩擦力，没有弹力一定不存在摩擦 力， 故图1中物块只受重力作用，图2中物块受重力、推力、弹力和摩擦力四个力的作 用。典型考点二多物体的受力分析用手施加水平向左的力F把物体a、b压在竖直墙上，如图所示，a、b处于静止状态。关于 a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是（）a受到墙壁摩擦力的大小随F的增大而增大a共受到五个力的作用b共受到三个力的作用物体b对物体a的弹力是由手的形变产生的答案B解析以a、b组成的整体为研

5、究对象，分析受力情况：竖直方向受到a、b的总 重力和墙壁对a的摩擦力，根据平衡条件得知，墙壁对a的摩擦力等于a和b的总重 力，当F增大时，此摩擦力不变，A错误；b共受到四个力的作用：重力、F、a对 b向右的弹力和向上的静摩擦力，C错误；a受到五个力的作用：重力、墙对a向右 的弹力和向上的静摩擦力，b对a向左的压力和向下的静摩擦 力，B正确；物体b对 物体a的弹力是由b的形变产生的，D错误。如图所示，物体A、B叠放在地面上，水平力F作用在物体B上，物体A、B处于静止状态，以下关于A、B的受力情况说法正确的是（）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、压力和两个摩擦力的作用

6、C.D.通过B的传递A也受到力F的作用A只受到重力、支持力、压力和地面对它的摩擦力的作用答案 B解析 物体B静止在A上，受重力、支持力、拉力和摩擦力作用，如图1所示， A错误；对物体A进行受力分析，A受重力ga、地面的支持力&、B对A的摩擦力 、地面对A的摩擦力f地和B对A的压力N如图2所示，B正确，C错误；由以 上分析可知，A不受到力F的作用，D错误。用I图2核心能力提升练TE KIN kENG LI T| SHENG LIAN如图所示，两物体A、B叠放在一起，靠着翌直墙面，质量mAmBO让 它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体 B的受力示意图是（）nr答案A解析A、B在竖直下落过程

7、中与墙面没有弹力，所以也没有摩擦力，A、B均做自由落体运动，均只受重力，A正确。如图所示，A、B两物体的重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3, Fi = 1 N和F2 = 2 N的两个水平力分别作用在A和B上，A、B均静止，则A受到的摩擦力和地面对 B的摩擦力大小分别为（）B. 1 N,2 ND. 0 N,1 N3 N,6 NC. 1 N,1 N答案C解析因两个物体都处于静止状态，故所受的摩擦力均为静摩擦力；对物体BA受力分析可知：FfA二1 N ;对A、=F1+整体受力分析，由平衡条件可知：F2 FfB，解得 FfB = 1 N，C 正确。如图所示，物体B的上表面水平，B上

8、面载着物体A，当它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中，下列关于物体A的受力情况说法正确的是（）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、摩擦力和斜面对它的弹力答案B解析物体A匀速运动，则受力平衡，水平方向上不受外力，所以只受到重力和 支持力，B正确。4如图所示，斜面小车 M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜 面 上加一物体N，且M、N相对静止，此时小车的受力个数为（）3 B. 4 C. 5 D. 6答案B解析M、N均处于平衡状态，先对物体N受力分析，受到重力、支持力和静 摩擦力；再对M受力分析，受重力、N对它垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的静 摩擦力，以及地面对

9、它翌直向上的支持力，共4个力，B正确。如图所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A、B间的接触面光滑。 在水平推力F作用下两物体一起匀速运动，物体A恰好不离开地面，则关于A、B 两物体的受力个数，下列说法正确的是（）A. A受3个力，B受4个力A受4个力，B受3个力A受3个力，B受3个力A受4个力，B受4个力答案A解析对B进行受力分析：受到重力、地面的支持力、摩擦力和A的弹力；A恰 好不离开地面，所以A与地面间没有作用力，对A进行受力分析：受到重力、推力F 和B的弹力，A正确。下列四幅图中各接触面均光滑，A物体处于静止状态，下列对A的受力分析， 正确的是（）R1答案C解析A中，竖直方向上重

10、力G与绳子的拉力F平衡，若存在与斜面的弹力F2, 小 球将不可能处于静止状态，A错误；B中，小球受重力和水平面的支持力作用，如果存 在斜面对小球的压力F2,小球将不可能静止，B错误；C中，A处于静止状态，所以A 不受右侧球的弹力，故A只受重力和支持力作用，C正确；D中，A受重力、支持力 和上面物体的压力作用，D错误。专题三共点力平衡的应用核心概念规律再现1.共点力平衡的条件平衡条件：物体所受共点力的合力为零平衡特征：物体的加速度为零。物体处于静止或匀速直线运动状态。2.处理平衡问题的常用方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个 力口等大、反向效果分解法物体

11、受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的作用效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首 尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等 数学知识求解未知力对于动态平衡问题，要深刻理解和熟练掌握三种常用方法解析法：对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据平衡条件列 式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变 量的变化。矢量三角形法：对研究对象在动态变化过程中的若干状态进行受力

12、分析，在同一图中作出物体在若干状态下所受的力的矢量三角形，由各边的长度变化及角度变化来确定力的大小及方向的变化，也称为图解法，它是求解动态平衡问题的 基本方法。此法的优点是能将各力的大小、方向等变化趋势形象、直观地反映出来， 大大降低了解题难度和计算强度。此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另一 个力方向不变的问题。相似三角形法：在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力的方向 都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算。共点力平衡中的临界和极值问题临界状态可理解为“恰好出现或“恰好不出现”某种现象的状态。求解

13、平衡中的临界问题时，一般是采用假设推理法，即先假设可发生的临界现象，然后再列 出满足所发生的临界现象的平衡方程并求解，解题的关键是要注意“恰好出现”或 “恰好不出现”。求解平衡中的极值问题时，要找准平衡问题中某些物理量变化时出 现最大值或最小值对应的状态。系统平衡的特征系统内每个物体的加速度均为零。（2）系统内每个物体均处于 口静止或匀速直线运动状态。系统平衡问题的解题方法一般先对整体或隔离体进行受力分析，然后对整体或隔离体应用平衡条件列方程 求解。I核心模型考点对点练HEXINMOXING Ka 6 DIAM DUI DIAN LIAN|典型考点一静态平衡问题1.（多选）如图所示，质量为m的

14、木块A放在质量为m的三角形斜面体B上，现 用大小不相等、方向相反的水平力i F2分别推A和B，它们均静止不动，且 FiF2，重力加速度为g，贝U（）A. A受到四个力的作用B对A的摩擦力方向一定沿斜面向下地面对B的摩擦力方向水平向右，大小为F2- F1地面对B的支持力大小一定等于（M + m） g答案CD解析以A为研究对象进行受力分析，如图甲所示，A受重力、Fj、B对A的支持 力作用，但是沿斜面方向上，Fj的分力和重力的分力大小关系不确定，所以B和A之 间有无摩擦力不确定，有摩擦力时，摩擦力的大小和方向也无法确定，A、B错误；以 整体为研究对象进行受力分析，如图乙所示，水平方向：F尸F2 Fj

15、,方向水平向 右，翌直方向：fn=（M + m） g，C、D正确。典型考点二动态平衡问题2如图所示，与水平方向成 B角的推力F作用在物块上，随着B逐渐减小直 到F水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动。关于物块受到的外力，下 列判断正确的是（）A推力 F先增大后减小B推力 F 直减小物块受到的摩擦力先减小后增大物块受到的摩擦力一直不变 答案B解析对物块受力分析，建立如图所示的坐标系。由平衡条件得：FcosO-Ff= 0， Fn （mg+ Fsin = 0,又 Ff = AFN，联立可得 F =mg_可见，当cosBgin BB减小时，F 一直减小，A错误，B正确；摩擦力Ff = uF =

16、 Kmg+ FsinB,可知，当 B F减小时，Ff -直减小，C、D错误。3如图所示，用 OA、OB两根轻绳将物体悬于两翌直墙之间，开始时0B绳水 平。现保持0点位置不变，改变0B绳长使绳末端由B点缓慢上移至B点，此时 OB与0A之间的夹角bT2 B. Tj = T2C. FjF2答案BD解析以B球为研究对象，B球受到重力G、弹簧的弹力F和绳子的拉力T,受 力示意图如图所示。B球平衡时，F与T的合力与重力G大小相等、方向相反，即 G = G;根据三角形相似得G 一 =上。换成原长相同而劲度系数更小的弹XjL X2簧，弹簧的形变量增大，乂2减小，L不变，则T不变，F减小，B、D正确，A、C 错

17、误。典型考点三平衡中的临界与极值问题将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于0点，如图所示。用力F拉小球b, 使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持廿30则F达到最 小值时Oa绳上的拉力为（）3mg B. mg C答案A解析以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整 体的受力示意图，如图所示，根据平衡条件得知：F与T的合力与重力2mg总是大 小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳Oa垂直时(即图中2位置)，F有 最小值，根据平衡条件得Fmin = 2mgsin30 mg，此时T= 2mgcos30 3mg A正 确。如图所示，硬杆OA

18、可绕过A点且垂直于纸面的轴进行转动，不计钢索OB和硬杆OA的重力，/ AOB等于30,如果钢索OB的最大承受拉力为2.0X 104N，求：O点悬挂物的最大重力；杆OA对O点的最大支持力答案(1)1.ox 104 N (2)1.7X 104 N解析设钢索OB承受的拉力为Fi，杆OA对0点的支持力为F2,对O点进行受 力分析，如图所示，根据O点静止可知：Fis in30 = F3 F3= G F2= Ficos30 由式得G = FSin30 当Fi取最大拉力2.0X io4 N时，0点悬挂物的重力最大，为Gmax= FgxSin30=i.0X i04 N，杆OA对。点的支持力最大，为F2max=

19、 FimaxCOS30.7X i0oNo.核心能力提升练SHLNG LIAN1如图所示，一质量为 m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功 队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起，使绳与竖直方向的夹角为9= 30且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为（）A. 3 BAfmg Cfmg D. 3mg答案A解析如图所示，建立直角坐标系并对沙袋进行受力分析，由平衡条件有： Fcos30 FTSi n30 = 0，ftcos 30 +Fsin 30 - mg= 0,联立可解得：F 二罗，故选 A。如图所示，光滑斜面的倾角为30，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另 一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮

20、的摩擦。物块A的质量为m,不计滑轮的质 量，挂上物块B后，当动滑轮两边轻绳的夹角为90。时，A、B恰能保持静止，则 物块B的质量为（）MlJ 亍I宓A. 2 m B.2m C. m D. 2m答案 A川1JFs 涕解析如图所示，先以A为研究对象，由A物块受力及平衡条件可得，绳中张力 Ft = mgsin30。再以动滑轮为研究对象，分析其受力并由平衡条件有mBg =2Ft，解 得mB= 22m A正确。侈选）小船被绳索拉向岸边，如图所示，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程 中，下列说法正确的是（）A绳子的拉力 Ft不断增大绳子的拉力Ft不变船受的浮力减小船受的浮力增大答案

21、AC解析小船的受力情）兄如图所示。据平衡条件知F + FTSin 0= GfTcos A贝U拉力FT = C0h船向岸边运动时，角B增大，fT增大，A正确，B错COS U误。浮力F = G FTSinU,因为Ft增大，sinU增大，所以浮力F减小，C正确，D 错误。如图所示，质量为m的球放在倾角为a的光滑斜面上，在斜面上有一光滑且 不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态。今使挡板与斜面的夹角B缓慢增大， 在此过程中，斜面对球的支持力Ni和挡板对球的压力&的变化情况为NiNi -直减小，N2先增加后减小N先减小后增加，N2 一直减小N 一直减小，N2先减小后增加答案D解析对球受力分析，如图甲所示

22、。球始终处于平衡状态，故三个力的合力始终 为零，N、&的合力与mg等大、反向。挡板逆时针转动时，N2的方向也逆时针转 动，作出如图乙所示的动态矢量图。由图乙可知，随B的增大，Ni 一直 减小，N2先 减小后增大，D正确5如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的 A端用 铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G,现将绳的一端拴在杆的B 端，用拉力F将B端缓慢上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳 子的拉力 F和杆受的弹力Fn的变化，判断正确的是（）r ()4A. F变大B. F变小C. Fn变大D. Fn变小答案B解析B端缓慢上拉的过程中，系统处于动态平衡状态，分析结点B的受力情况如图所示，根据三力平衡可知，Fi= F2= G,由相似