专题一 用受力分析在解决力学问题
受力分析问题
专题一受力分析问题受力分析的重要性：受力分析是解决力学问题必须掌握的基本技能，学会画好物体的受力分析示意图，对物体进行正确的受力分析，是做好力学题的有力保障。
◆受力分析常用方法：1、隔离法：把研究对象从周围物体中隔离出来，分析有哪些物体对它施加力的作用，并将这些力一一画出，这种方法叫隔离法。
2、整体法：取多个物体作为一个整体当研究对象，分析其它物体对这个整体对象施加的力，并将这些力一一画出，这种方法叫整体法。
◆受力分析的步骤：1、确定研究对象，即根据题意弄清需要对哪个物体或哪个整体进行受力分析；2、受力分析一般顺序：先分析重力；其次是跟研究对象接触的物体对其施加的弹力(拉力、压力、推力、支持力、浮力等)；最后由研究对象的运动或运动趋势分析摩擦力（阻力）；◆受力分析要注意：1、只分析研究对象所受的力，不分析研究对象给其他物体的力，即要明确任务；2、每分析出一个力，应找出该力的施力物，否则，该力的存在就值得考虑； 例题1．如图所示，物体A 重20N ，滑轮重1N ，绳重不计，弹簧测力计示数为25N ， 则物体B 的重为多少N ？物体A 对地面的压力为多少N ？练习1．如图所示的装置中，物体A 的重力是200N ，动滑轮B 的重力为20N ，用力F 将重物匀速提起，求力F 的大小。
（不计绳重和摩擦）画出动滑轮B 的受力示意图：练习2.假设每个滑轮的重力为20N ，拉力F =90N ，则O 点受到的绳子拉力为N 。
（不计摩擦）例题2、如图所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图，上端固定在楼顶。
若动滑轮质量为2.5kg ，工作台质量为7.5kg ，涂料和所有工具质量为20kg ，工人师傅的质量为60kg ，绳重及摩擦不计当工作台停在距地面10m 高处时，工人师傅对绳子的拉力为 N ；若定滑轮质量为3kg,天花板受到的拉力为 N? （g 取10N/kg ）对应练习：1．小明用如图所示的健身装置来锻炼腿部和手臂的肌肉。
专题1：受力分析(课件) 2023-2024学年高一物理同步讲练课堂(人教版2
高中物理必修第一册课件
墙壁光滑
墙壁粗糙
墙壁光滑
物体在竖直面上静止
07.
高中物理必修第一册课件
物体在竖直面上运动
08.
A沿竖直墙面下滑
向上爬竿的运动员（无需画出弹力）
杆（非质点）的受力分析
第三部分
问题模型1
01.
高中物理必修第一册课件
墙壁光滑，地面粗糙
墙壁光滑，地面粗糙
高中物理必修第一册课件
高中物理必修第一册课件
整体法与隔离法的选用原则
04.
1.当求整体内部各个物体之间的相互作用力时，优先考虑采用隔离法。
2.对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便。
接下来我们通过一些常见的实例来研究学习
高中物理必修第一册课件
实例分析1
2.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。
3.合力与分力不能同时分析。
接下来我们对不同情景中物体的受力情况分类研究
不同接触面上物体的受力
第二部分
物体在水平面上静止
01.
高中物理必修第一册课件
地面光滑
单个物体（可看作质点）
高中物理必修第一册课件
向右匀速（地面光滑）
向右运动（地面粗糙）
实例分析6
10.
A
轻绳
轻杆
静止，分析结点A的受力
A
静止，分析结点A的受力
高中物理必修第一册课件
实例分析7
11.
B
A、B、C一起向右运动( = )
地面粗糙，计算地面产生的摩擦力
高中物理必修第一册课件
实例分析8
12.
高中物理-专题一第1讲力与物体的平衡
第1讲 力与物体的平衡 专题复习目标学科核心素养 高考命题方向 1.本讲主要解决力学和电学中的受力分析和共点力的平衡问题，涉及的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。
2．掌握力的合成法和分解法、整体法与隔离法、解析法和图解法等的应用。
科学思维：用“整体和隔离”的思维研究物体的受力。
科学推理：在动态变化中分析力的变化。
高考以生活中实际物体的受力情景为依托，进行模型化受力分析。
主要题型：受力分析；整体法与隔离法的应用；静态平衡问题；动态平衡问题；电学中的平衡问题。
一、五种力的理解1．弹力 (1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F ＝kx 计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解。
(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。
2．摩擦力(1)大小：滑动摩擦力F f ＝μF N ，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解。
(2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3．电场力(1)大小：F ＝qE 。
若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关。
点电荷间的库仑力F ＝k q 1q 2r 2。
(2)方向：正电荷所受电场力方向与电场强度方向一致，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反。
4．安培力(1)大小：F ＝BIL ，此式只适用于B ⊥I 的情况，且L 是导线的有效长度，当B∥I时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面。
5．洛伦兹力(1)大小：F＝q v B，此式只适用于B⊥v的情况。
当B∥v时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。
二、共点力的平衡1．平衡状态：物体静止或做匀速直线运动。
2．平衡条件：F合＝0或F x＝0，F y＝0。
物体的受力分析教案
学过程：引入课题：复习：重力、弹力、摩擦力的定义及产生条件？提问：如何分析一个物体的受力情况？新课教学：分析一个物体的受力情况，是解决力学问题的前提。
一、受力分析分析所选研究对象的受力情况，并画出研究对象所受力的示意图，这个过程叫受力分析。
二、受力分析的依据1．力是物体间的相互作用。
力是物体间的相互作用，有受力物体必有施力物体，没有脱离开物体单独存在的力。
在研究某个物体的受力情况时，一定要明确每个力的施力物体，没有施力物体的力施不存在的。
例1：如图，物体A 在水平推力F 的作用下，静止在水平面上，画出其所受力的示意图。
解析：以A 为研究对象，题目要求画出A 所受的所有力的示意图，由以得知，A 受水平向右的推力；A 一定受地球的作用力——重力；A 放在地面上，一定受地面的支持力作用；A 有向右运动的趋势，故受水平向左的静摩擦力。
如图所示。
例2：斜面B 静止在水平面上，分析在静止的光滑斜面上加速下滑的物体A 的受力情况。
解析：以A 为研究对象，受重力作用和B 对它的支持力作用，由于斜面光滑，A 、B 间没有摩擦力。
讨论与练习：1．物体受沿斜面向下的“下滑力”吗？ 2．物体A 的受力分析要画出它对斜面的压力吗？3．请画出斜面B的受力示意图。
AB（引导学生分析出摩擦力——若地面光滑，斜面一定向右滑动，则说明斜面有向右滑动的趋势，受向左的摩擦力。
）说明：（1）隔离法：在分析被研究对象的受力情况时，要把它从周围物体中“隔离”出来，分析周围哪些物体对它施了力，各是什么力，力的大小、方向怎样，并将每个力画在受力分析图上，既不能遗漏，也不能臆断出不存在的力。
（2）能看成点的物体，其所受力的作用点都画在重心处（或就用一个点来代替物体），不能看成点的物体，所受力要画在其作用点上。
2．了解力的分类（1）力的种类，力的种类很多，但其作用方式有两种：直接接触——接触力：弹力、摩擦力通过场作用——重力、电场力、磁场力、分子力等（2）受力分析的一般步骤：先画主动力，既题目中已知的推力、拉力、压力等作用力；再画场力，如重力、电场力、磁场力、分子力等最后画接触力，要逐一考查各接触处有无弹力、摩擦力——滑动摩擦力、静摩擦力。
理论力学基本概念和受力分析
•11
二、静力学主要研究两个问题： 1.力系的简化：用最简单的力系代替复杂的力系。
用一个力系代替另一个力系，而不改变原力系对刚体的 效应，称此两力系等效或互为等效力系。 2.力系的平衡条件：物体平衡时，作用于其上的力系应满足 的条件。
•26
2.力平面上的投影
F ' 为力 F 在平面上的投影，大小： Fˊ=Fcosj
注意：力在轴上的投影是代数 量，而在平面上的投影是矢量。 3.力在直角坐标轴上的投影
•27
3.力在直角坐标轴上的投影 (1)一次投影法（直接投影法）
若已知力与坐标轴正向的
夹角α、β、γ，则
X F cos a , Y F cos , Z F cos
•24
（2）力与轴不共面：
过力 F 的起点
和终点分别作 平面垂直于x轴，
则 X=±ABˊ = ± ab
（3）正负号规定：
若a为F 与x轴正向的夹角，则X=Fcos a 若a为锐角，则X=±Fcos a ，用观察法确定正负，即：
如果从力的起点的投影到终点的投影与投影轴的正向一致 者为正，反之为负。
•25
3.力偶的基本性质 ①力偶只能使物体转动。因此，力偶不能与一个力等效，它既 不能合成一个力，也不能与一个力平衡。力偶只能用力偶来平衡
。
•39
②力偶对任一点之矩恒等于力偶矩而与矩心位置无关，因此
力偶对物体的转动效应完全决定于力偶矩。 ③只要保持力偶矩矢的大小和方向不变，力 偶可以在其作用面内任意移动，也可以移动 到与其作用面相互平行的平面中去；或同时 改变力偶中力和力偶臂的大小，而不改变力
工程力学课程总结
工程力学课程总结工程力学作为理工科专业基础课程，对于培养学生的科学素养和解决实际工程问题具有重要意义。
本文将对工程力学课程进行全面的总结，梳理课程核心知识点，以帮助读者更好地掌握这门学科。
一、课程概述工程力学课程主要包括静力学、动力学和材料力学三个部分。
静力学研究在平衡状态下的物体受力情况，动力学研究物体运动与受力之间的关系，而材料力学则关注物体在受力作用下的变形与破坏规律。
二、核心知识点1.静力学（1）力的分解与合成：掌握力的分解与合成方法，能够解决复杂受力问题。
（2）受力分析：学会对物体进行受力分析，确定受力大小、方向和作用点。
（3）平衡方程：了解平衡方程的推导过程，熟练运用平衡方程解决静力学问题。
2.动力学（1）牛顿运动定律：掌握牛顿运动定律的基本原理，能够运用其解决实际问题。
（2）运动方程：了解运动方程的建立过程，能够求解物体在受力作用下的运动规律。
（3）动量定理与动量守恒：理解动量定理和动量守恒定律，并能应用于碰撞、爆炸等实际问题。
3.材料力学（1）应力与应变：掌握应力与应变的概念，了解其计算方法。
（2）弹性力学：了解弹性力学的基本理论，能够求解弹性体的受力与变形问题。
（3）强度理论与破坏准则：了解材料的强度理论和破坏准则，能够预测材料的破坏行为。
三、课程总结通过学习工程力学课程，我们掌握了以下技能：1.能够对物体进行受力分析，解决静力学问题。
2.能够运用牛顿运动定律和运动方程解决动力学问题。
3.能够求解弹性体的受力与变形问题，预测材料的破坏行为。
4.提高了解决实际工程问题的能力，为后续专业课程学习打下坚实基础。
高一物理必修一第三章受力分析基础练习题(word文档+参考答案)
高一物理必修一第三章受力分析基础练习题(word文档+参考答案)高一物理物体的受力分析专题一、受力分析的重要性正确的受力分析是解决力学问题的前提和关键之一。
因此，在对物体进行受力分析时，必须注意准确性。
为了做到这一点，需要对受力分析的相关知识、力的判据、受力分析步骤以及注意事项有一定的理解。
二、受力分析的基本知识和方法1.力的图示是用一根带箭头的线段来表示一个力，线段的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向。
箭头或箭尾通常用来表示力的作用点。
一般将物体所受的各力都看作是作用在物体上的共点力。
2.在画图分析物体受力情况时，有时并不需要精确画出力的大小，只要把力的方向画正确，并大概画出力的大小即可。
这样的力图称为力的示意图。
三、受力分析的方法1.研究表明物体（对象）会受到力的作用，通常同时会受到多个力的作用。
2.受力分析就是要准确地分析出物体（对象）所受的力，并能用力的示意图（受力图）表示出来。
3.隔离法：在分析被研究对象的受力情况时，要把它从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加力的作用，各力的性质、大小、方向怎样，并将它们一一画在受力图上。
这种分析的方法叫隔离法。
4.内力与外力：内力是指对象内部物体间的相互作用力；外力是指对象以外的物体给所研究对象施加的力。
5.整体法：取多个物体作为对象，分析此对象所受到的力。
（注：在整体法中只分析外力，不要分析内力。
）四、判断受力与否的三个常用判据1.条件判据。
不同性质的力的产生条件是不同的。
在判断物体是否受到某种性质的力时，最基本的判断是依据这种力的产生进行的。
也就是说，如果这种力的产生条件得到满足，则物体必受这种力的作用。
否则，物体就不会受这种力的作用。
同学们要熟悉重力、弹力、摩擦力的条件及大小、方向的确定。
2.效果判据。
有时候，有的力的产生条件是否被满足是很难判断的。
比如，静摩擦力产生条件中的所谓“相对运动趋势”就很微妙，在具体的问题中有时就很难说清物体间到底有没有相对运动趋势，到底有什么样的相对运动趋势。
2021届高考物理二轮复习讲义： 专题1第1讲力与物体的平衡
第1讲力与物体的平衡要点提炼1.物体的受力分析(1)正确的受力分析是解决力的平衡、动力学、能量等问题的前提。
在受力分析时，为防止漏力或多力，要按正确的顺序分析研究对象受到的力。
(2)分析物体受力的顺序说明：分析弹力和摩擦力时，要对研究对象与周围物体接触的每处都考虑。
(3)对研究对象所受力的大小、方向，哪些已知、哪些未知要明确。
(4)带电量一定的粒子在匀强电场中受到的电场力一定为恒力，在匀强磁场中受到的洛伦兹力大小会随着速度大小的改变而改变，方向会随着速度方向的改变而改变。
2．物体受力平衡的分析(1)物体受力平衡时的运动状态：静止或做匀速直线运动，即加速度为零。
(2)物体受力平衡时的受力特点：物体所受力的合力为零。
①三个共点力平衡：其中任意一个力与其余两个力的合力一定大小相等，方向相反；若有两个力等大，则这两个力一定关于第三个力所在直线对称；表示三个力的有向线段可以组成一个首尾相接的矢量三角形。
②多个共点力平衡：任意方向上合力为零；建立直角坐标系后，两个坐标轴上的合力均为零，即F x合＝0，F y合＝0；物体受N个力作用而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余N－1个力的合力一定等大反向。
③动态平衡：物体在缓慢移动过程中，可以认为物体时刻处于平衡状态，其所受合力时刻为零。
动态平衡的常用处理方法有：图解法、解析法、相似三角形法等。
④带电粒子或带电物体在复合场中处于平衡状态时，所受合力为零；带电粒子(或微粒)在重力、恒定电场力和洛伦兹力共同作用下的直线运动必然是匀速直线运动。
高考考向1 物体的受力分析例1 (2020·吉林长白山市二模)如图所示，倾斜的滑杆上套有一个圆环(所受重力不可忽略)，圆环通过轻绳拉着一个物体，在圆环沿滑杆下滑的过程中，轻绳始终竖直。
下列说法正确的是( )A．物体做匀速直线运动B．轻绳对物体的拉力大于物体受到的重力C．圆环可能不受摩擦力的作用D．圆环受三个力作用解析圆环沿滑杆下滑的过程中，轻绳始终竖直，物体只受竖直方向的重力和轻绳的拉力作用，这两个力的合力不可能沿滑杆方向，故这两个力为一对平衡力，物体做匀速直线运动，故A正确，B错误；圆环与物体的运动情况相同，即做匀速直线运动，处于平衡状态，则圆环受到重力、轻绳的拉力、滑杆的支持力和摩擦力四个力作用，故C、D错误。
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专题一用受力分析在解决力学问题※
一、知识储备：
1.二力平衡的条件：；；；.二力平衡合力为.
2.重力的方向；作用点.
3.相互接触的物体受力，如图1中A.B两物体；不相互接触的物体受力，如图2中两磁铁.
图1 图2
4.摩擦力产生的条件；摩擦力的方
向.
二、典例分析：
（一）.受力分析：
例1. 如图3所示，小球用线系住挂在天花板上并与墙面接触，画出小球的受力示意图.
图3 图4 例1解图例2解图
例2. 如图4所示，木块放在斜面上静止不动，试画出木块受力示意图.
跟踪练习1：
1.如图5所示，试分析放在水平面上的物体A作匀速运动时的受力情况.
2.如图6所示，物体放在作匀速直线运动的传送带上，请画出物体所受力的示意图.
（如果传送带突然加速或减速运动，画出物体所受力的示意图.）
3.一小球静止在竖直的墙壁之间，如图7，请画出小球所受力的示意图.
图5 图6 图7
（二）.应用：
例1.一个放在水平桌面上的物体，受到分别为5牛和3牛的两
个力F1.F2的作用后仍处于静止状态，如图8所示，则该物
体受到的合力为，桌面对此物体的摩擦力大小
为，方向为.
跟踪练习2：
1.一物体做匀速直线运动，在所受的多个力中，有一对大小为15N的平衡力，当这
对力突然消失后，该物体的运动状态将_______________（填“改变”或“不变”）.
2.一个小球重3牛顿，当它以0.5米/秒的速度在光滑的平面上作匀速直线运动时，
加在小球上的水平推力是（）
A.0牛顿
B.1.5牛顿
C.3牛顿
D.无法判断.
3.如图9甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1
作用下，A.B一起做匀速直线运动，此时
木块B所受的摩擦力为N；若将
A.B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2
推A使它们一起匀速运动（如图9乙所
= N.
示），则推力F
2
例2.用力F将木块压在竖直墙面上，木块静止，如图10所示，
当F增大时，墙对木块的摩擦力的变化情况是：（）
A.增大；
B.减小；
C.不变；
D.无法判断. 图10
跟踪练习3：
1.竖直悬挂的磁性黑板上吸附着一磁性黑板擦，黑板擦静止不动.在竖直方向上黑板
擦保持平衡的原因是受到摩擦力和力的作用.
2.体育课上，小明匀速爬杆，小刚匀速爬绳.有关他们受到的摩擦力，下面说法正确的是（）
A.因为爬杆时手握杆的压力大，所以小明受到的摩擦力一定大
B.因为绳子粗糙，所以小刚受到的摩擦力一定大
C.小明和小刚受到的摩擦力一定相等
D.若小明的体重大，则他受到的摩擦力一定大.
3.起重机吊着一重为G的物体（1）匀速上升拉力为F1，（2）匀速下降拉力为F2，
（3）静止在空中拉力为F3，（4）在空中水平匀速运动拉力为F4，（5）以3m/s 的速度匀速上升，拉力为F5，（6）以2m/s的速度匀速下降拉力为F6，这几种状态都是状态.比较F1.F2，F3，F4，F5，F6，有F1F2___ F3F4F5F6.
三.达标测试：
1.重5N的茶杯静止在水平桌面上，受到的摩擦力大小为N.
2.如图11物体A在水平力F作用下，静止在竖直墙壁上.当水平力减小为F/2时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑，此时物体A所受摩擦力的大小
A.减为原来的1/2；
B.和原来一样；
C.增大为原来的2倍；
D.无法判断.
图11 图12 图13
3.如图12中的水平桌面足够长，不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦.物体A重10N，
当物体B重为2N时，物体A保持静止，这时A物体受到的摩擦力为N；
当物体B重为3N时，物体A向右做匀速直线运动，运动一段时间托盘着地，此后物体A做运动，受到的摩擦力是N.
4.如图13所示，放在光滑水平面上的小车上固定一块磁铁,人用木杆吊着一块磁铁，
始终保持两块磁铁之间有一定的间隙且不变.则小车的状态是要()
A.向左运动，越来越快
B.向右运动，越来越快
C.匀速直线运动或静止
D.有时快有时慢的直线运动
6.如图14，用弹簧秤拉着木块在水平桌面上做直线运动，实验记录如下表.由此可知，
木块与水平桌面的滑动摩擦力为 .
7.如图15物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，求2s内拉力F做的功.。