简单的受力分析专题

物体受力分析
回答以下几个问题：
①我们学过的常见的力有哪些？
②什么叫合力？怎样求合力？
③什么叫力的平衡？物体处于平衡时受到的力有何特点？
一、重力、支持力、压力、摩擦力的三要素比较
二、受力分析
把研究对象受到的所有力用力的示意图表示出来的过程，叫受力分析。

一般按以下步骤来做:
①明确研究对象(受力物)；
②有重力先画重力(只要物体在地球表面附近,无论物体与地球是否接触,都要受重力作用)；
③分析与研究对象所接触的物体,看它是否对研究对象有力的作用(如提、拉、挤、压、支持、推、摩擦),以确定是否受:支持力、压力、拉力、推力、摩擦力等；
④检查一下各力是否有施力物体。

例：某同学用20牛的力推放在水平地面上的重40牛的物体A，物体A没有被推动，问物体对A的摩擦力是（）
A、0牛
B、20牛
C、40牛
D、60牛
分析：⑴由于摩擦力作用在A物体上，A为研究对象；
⑵分析A受哪些力的作用（顺序是：先重力，后弹力，再考虑摩擦力）：
重力，地面对A的支持力，向前的推力，向后的摩擦力；
⑶由于A物体静止：竖直方向上G与N平衡；水平方向上，F与f平衡，故有f=F=20
牛。

答案B
例：分析下列A物体,静止时所受力的示意图.
例：如图所示,物体A放在匀速运行的水平传送带上,试画出A物体的受力示意图.
物体受力分析在初中阶段可分为受1个、2个、3个、4个力的情况，下面分别归纳讨论。

三、常见的受力分析情景（一个物体）
（1）物体只受一个力的情景
①正在竖直向上运动的小石块，若不考虑空气阻力，试分析小石块在上升、下落时的受力情况。

上升下落
②如图所示，是手榴弹在空中运动时的轨迹，在不计空气阻力的情况下，试分析手榴弹在图中三个不同位置时的受力情况。

（2）物体受两个力的情景
①正在竖直向上运动的小石块，若考虑空气阻力，试分析小石块在上升、下落时的受力情况。

②在弹簧测力计下挂一个金属块，如图，金属块受几个力？
③一个木块漂浮在水面上，木块受几个力的作用？
①题图②题图③题图
例：在①中，若小石块重力10N,空气阻力为2N,则小石块上升时受到的力的合力为N，小石块下落时受到的力的合力为N。

例：如图1，立方体木块漂浮在盛有某中液体的容器内，木块有1/3体积露出液面。

如木块密度ρ=0.6×103 kg/m3，边长L＝0．1m，求这种液体的密度。

图1 图2 图3
练习：如图1，用10N的力将桶提在手中静止不动，画出桶受到的力的示意图。

练习：如图2，将两端开口的玻璃管下端管口用薄塑料片堵住，然后竖直插入水中24cm 深处。

保持玻璃管在水中深度不变，向观众缓缓倒入某中液体。

当该液面高出水面6cm时，塑料片刚好下沉，则该液体的密度是多少？（塑料片质量不计，g取10N/kg）
（3）物体受三个力的情景
①一个实心正方体金属块,用弹簧测力计和细绳吊着浸入盛水的容器中，如图1，此时金属块受几个力的作用？
②在足球场上向前滚动的足球，如图2，它受到几个力的作用？
③重6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器底部，如图3。

当容器中倒入足够的水使木球浸没时, 木球受几个力的作用?
④如图4，小球受几个力的作用？
图1 图2 图3 图4
例：一个实心金属正方体，体积为1.2×10-3 m3，重10N。

用细绳吊着
浸入盛水的容器中，有1/3的体积露出水面，此时容器中水面高度为30
厘米（如图13）。

求：
（1）物体受到的浮力；（2）水对容器底部的压强；（3）绳子的拉力；
（4）剪断绳子后，物体最终是沉在水底、悬浮在水中还是漂浮在水面？
（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
练习：如图1，一根轻质杠杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。

当在B点加竖直向下的力F=30N作用时，杠杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细绳竖直。

已
知OA=15cm，OB=5cm,则重物对水平地面的压力为（）
A.80N
B.60N
C.40N
D.20N
图1 图2 图3
练习：如图2，将一个体积为1×10-3 m3，重6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器底部。

当容器中倒入足够的水使木球浸没时（g=10N/kg），求：（1）木球浸没在水中受到的浮力为多大？（2）细线对木块的拉力为多大？
练习：如图3，将两端开口的玻璃管下端管口用薄塑料片堵住，然后竖直插入水中24cm 深处。

保持玻璃管在水中深度不变，向观众缓缓倒入某中液体。

当该液面高出水面6cm时，塑料片刚好下沉，则该液体的密度是多少？（塑料片质量为30g，面积为5cm2,g取10N/kg）
（4）物体受到四个力的情景
①一个物体在水平拉力作用下，在水平面上向左作匀速运动，如图1分析物体的受力情况。

图1 图2 图3
②如图2所示，用水平推力F将物体m挤压在竖直墙壁上处于静止状态，则物体m受到（）
A．重力、水平推力及墙壁对它的支持力
B．重力、水平推力、墙壁对它的支持力及向上的摩擦力
C．重力及墙壁对它的摩擦力
D．水平推力及墙壁对它的支持力
③.如图3，若滑轮有一定的重力，滑轮受到几个力的作用？
例：在图2中，若物体的重力为2N,外力F为10N,则物体受到的摩擦力为N。

例：在图3中，物体的重力为6N，滑轮重力为2N，则向上的拉力为N。

练习：如图所示，用F=6N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时，物块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4N，则物块B所受摩擦力的大小为（）
A.6N,向左
B.4N,向右
C. 6N, 向右
D. 4N, 向左
四、两个物体时的受力分析
例：如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体A 所受的摩擦力，下列说法正确的是（）
A．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同
B．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反
C．甲、乙两图中A物体均不受摩擦力
D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向和F相同
解析：因两物体均做匀速直线运动，故受力平衡，根据共点力平衡条件可判断摩擦力的有无及方向：
①甲中A做匀速直线运动，而甲中A物体不受外力，故甲中A没有相对于B的运动趋势，故甲中A不受摩擦力；
②乙中A也是平衡状态，但A的重力使A有一沿斜面下滑的趋势，故B对A有向上摩擦力，故A受F方向相同的摩擦力；
点评：静摩擦力的有无及方向判断是摩擦力中的重点，一般是根据共点力的平衡或牛顿第二定律进行分析；必要时可以采用假设法．
五、小结
练习：如图是苹果下落时的频闪照片，在不计空气阻力的情况下，试分析①苹果在下落时的受力情况；②若考虑空气阻力，试分析苹果在下落时的受力情况。

练习：如图是美国轰炸伊拉克的精确制导导弹，正在飞向巴格达.请在图中作导弹的受力示意图。

练习：立方体木块漂浮在底面积为4×10－2m2的盛水容器内。

木块密度ρ=0.6×103kg/m3，边长L＝0.1m，容器内水的深度h1=0.2m，本块下表面距水面h2＝0.06m。

求：①木块下表面受到水的压强；②木块受到的浮力；③根据用中所给条件，请你再求出一个物理量。

（g=10N／kg）
练习：如图所示，在自动化生产线上，常用传送带传送工件。

如图6所示，一个工件与传送带一起以0．3m／s的速度水平向右匀速运动，不计空气阻力，请在图中画出工件受力的示意图。

练习：如图1所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦。

重物G=150N，每一个滑轮重20N。

当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物对地面的压力是多少N。

图1 图2 图3 图4
练习：如图2所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为_________N。

练习：如图3所示实验装置，甲重16N，乙重12N，静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是（）
A、16N
B、12N
C、28N
D、4N
练习：如图4所示，质量为0.5 kg的圆环沿竖直放在地面上的直杆匀速下滑,则圆环受到的摩擦力为_______地面对直杆的支持力（已知直杆重20N）为________（g取10N/kg）。