绝版高三物理专题复习受力分析

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高考物理专题 受力分析

高考物理专题 受力分析

高考物理专题复习《受力分析》主讲人物理教研组编专题二:相互作用问题一:力的基础分析。

关键点:1. 弹力有无、方向、大小的分析;2. 弹簧弹力的分析;3. 轻杆、轻绳的弹力分析;4.静摩擦力的分析;5. 滑动摩擦力的分析。

例题1-1. 弹力方向的分析下图中,系统均处于静止状态,画出物体A所受的弹力。

例题1-2. 弹簧弹力分析一劲度系数为k1的弹簧,竖直地放在桌面上,上面压有一质量为m的物体,另一劲度系数为k2的弹簧竖直地放在物体上面,其下端与物体的上表面连接在一起,两个弹簧的质mg,应将上面弹簧的量都不计,如图所示.要想使物体静止时下面弹簧承受力由mg减为13上端A点竖直接高多少距离?例题1-3. 轻杆、轻绳的受力分析如图所示,两个质量均为m的物体分别挂在支架上的B点(如图甲所示)和跨过滑轮的轻绳BC上(如图乙所示),图甲中轻杆AB可绕A点转动,图乙中水平轻杆一端A插在墙壁内,已知θ=30°,则图甲中轻杆AB受到绳子的作用力F1和图乙中滑轮受到绳子的作用力F2分别为()A.F1=mg、F2=3mg B.F1=3mg、F2=3mgC.F1=3mg、F2=mg D.F1=3mg、F2=mg3例题1-4. 静摩擦力的分析——方向的判断如图是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带与轮缘相互接触的点,如果皮带不打滑,当主动轮P沿顺时针方向旋转时,A、B、C、D各点所受摩擦力的方向()A.向上,向下,向下,向上B.向下,向上,向下,向上C.向下,向上,向上,向下D.向上,向下,向上,向下例题1-5. 静摩擦力——不确定性分析(多选)如图所示,斜面体A静置于水平地面上,物块B处于其斜面上.某时刻起,对B施加一沿斜面向上的力F,且力F从零开始逐渐增大,在这一过程中,A、B均始终保持静止.则对此过程的下列说法中正确的是()A.地面对A的支持力逐渐减小B.A对B的支持力不变C.地面对A的摩擦力逐渐增大D.A对B的摩擦力增大例题1-6. 静摩擦力——突变分析把一个重为G的物体,用一水平推力F = k t(k为常量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上,如图,从t=0开始,物体所受的摩擦力F f随时间t的变化关系是下图中的()A.B.C.D.例题1-7. 滑动摩擦力的分析如图所示,重量分别为G1和G2的滑块A和B,由绕过轻质定滑轮的细绳相连后,叠放在水平桌面上,已知A、B间的摩擦因数为μ1,B与桌面间的摩擦因数为μ2.当水平拉力作用在A上时,大小至少要才能拉动A,此时,连接滑轮与墙壁之间的绳子的张力为.【练习】1-8.如图所示,原长分别为L和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时L1、L2受到的弹力;(2)这时两弹簧的总长;(3)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力.1-9.如图所示,小方块代表一些相同质量的钩码,图1中O为轻绳之间连接的结点,图2中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码,两装置处于静止状态,现将图1中B滑轮的端点B稍稍右移一些,图2中的端点B沿虚线稍稍上移一些,(2图中的绳长不变)则关于图θ角和OB绳的张力F的变化,下列说法正确的是()A.1、2图中的θ角均增大,F均不变B.1、2图中的θ角均增不变,F均不变C.1图中θ角增大、2图中θ角不变,张力F均不变D.1图中θ角减小、T不变,2图中θ角增大,F减小1-10. 如图所示,一轻杆两端分别固定着质量为m A 和m B 的两个小球A 和B (可视为质点).将其放在一个直角形光滑槽中,已知轻杆与槽右壁成α角,槽右壁与水平地面成θ角时,两球刚好能平衡,且α≠θ,则A 、B 两小球质量之比( )A .sinα⋅sinθcosα⋅cosθB .sinα⋅cosθcosα⋅sinθC .cosα⋅sinθsinα⋅cosθ D .cosα⋅cosθsinα⋅sinθ1-11.利用如图所示的装置可以探究滑动摩擦力f 与正压力F N 之间的关系,请回答下列问题: (1)适当添加钩码,使其能够带动小车向右运动(2)多次在木块上添加砝码以改变压力.尽可能多测几组数据.实验中应该测量和记录的数据是 .(3)如果用图象法处理实验数据,以摩擦力f 为横轴,正压力F N 为纵轴,如实验步骤正确,得到的应是一条 (选填“直线”或“曲线”),这条线的斜率表示的物理意义是 .(4)正确的实验结论是 .1-12.(多选)如图所示,一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子,沙粒之间的动摩擦因数为μ1,沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2,车厢的倾角用θ表示(已知μ2>μ1),下列说法正确的是( )A .要顺利地卸干净全部沙子,应满足tanθ>μ2B .要顺利地卸干净全部沙子,应满足sinθ>μ2C .只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>tanθ>μ1D .只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>μ1>tanθ问题二:平衡状态下的受力分析。

专题--高中力学(受力分析总结及题型分析)

专题--高中力学(受力分析总结及题型分析)

专题二 受力分析 共点力的平衡一、共点力作用下物体的平衡(受力分析)1、受力分析(1)、受力分析的一般顺序先分析重力,然后分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力(电力、磁力、浮力等).所有物体都要进行力分析,不得遗漏。

可以假设为有摩擦力,摩擦力方向一定沿切线(与接触面平行)方向。

2、共点力作用下物体的平衡(1)、平衡状态: 物体处于静止或匀速直线运动的状态.(2)、共点力的平衡条件:任意方向:F 合=0 或者 任意方向建立的坐标⎩⎪⎨⎪⎧F 合x =0F 合y =0 3、共点力平衡的几条重要推论(1)、二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反. (2)、三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反(作用在一条直线上). (3)、多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反(作用在一条直线上).解读:共点力的平衡条件及推论.(1)、物体受力平衡: (比如,静止、匀速直线运动),任何方向建立的坐标系,在坐标轴上均受力平衡(同一条直线上,大小相等,方向相反)。

(2)、例如,物体受三个力作用,且平衡,任意方向建立坐标,其中任意两个力的合力,一定与第三个力在同一条直线上,大小相等,方向相反。

(题2、3)题型分析2.[受力分析和平衡条件的应用]滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动.如图2所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则()A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等图2B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等D.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等分析:如果物体受三个力平衡,任意两个力的合力,一定与第三个力在同一条直线上,大小相等,方向相反。

CD3.[受力分析和平衡条件的应用]如图3所示,在倾角为θ的斜面上,放着一个质量为m的光滑小球,小球被竖直的木板挡住,则小球对木板的压力大小为()A.mg cos θB.mg tan θ C.mgcos θ D.mgtan θ图3解析:取光滑小球为研究对象,对小球进行受力分析,由于小球是光滑的,因此小球不会受到摩擦力的作用,建立如图所示的直角坐标系,由于小球静止,则有坐标轴上的力平衡。

高三物理阶段复习 3专题 物体的受力分析

高三物理阶段复习 3专题 物体的受力分析

【典例2】(2012·温州高一检测)光滑圆柱体固定于水平地面, AB为一重为G的均匀直棒,A端放在地上,C点压在柱面上,AB棒 处于静止,请画出直棒AB所受各个作用力的示意图。
【思路点拨】解答本题时应把握以下三点: (1)确定研究对象。 (2)有哪些物体与研究对象发生作用。 (3)确定各物体对研究对象的作用力并画受力示意图。
(4)必须注意,在一些较复杂的问题中,受力分析不能孤立地 进行,往往要根据研究对象的运动状态,结合相应的物理规律, 才能最后作出正确的判断。
【知识点拨】 受力分析常见的错误及其防范
(1)多画力:研究对象不明确,错将其他物体受到的力画入。 防止多画力的有效措施是每个力都找到其施力物体,因为找不 到施力物体的力是不存在的。 (2)少画力:少画力往往由受力分析过程混乱导致,因此受力 分析时要做到:一是严格按照顺序进行分析,即按“一重、二 弹、三摩擦、再其他”的顺序分析;二是分析弹力和摩擦力时 所有接触点都要分析到。 (3)错画力:即把力的方向画错。防范办法是要按各力方向的 规律作图。
(3)牢记力不能脱离物体而存在。每一个力都有一个明确的施 力者,如果找不出施力者,意味着这个力不存在。在实际问题 中,往往有某些力一眼就能看出来,比较容易确定,如已知的 外界作用力不明显,常难以判断。因此, 可选择容易判断的力为突破口,考查物体在它们的作用下对关 联物可能产生的影响,从而依次确定其他各个力。
【典例1】用大小为100 N的握力握住一个重为40 N 的瓶子,瓶子竖直始终处于静止状态。已知手掌与瓶 子间动摩擦因数μ=0.5,则( ) A.瓶子受到的摩擦力大小为50 N B.瓶子受到的摩擦力大小为40 N C.当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将成正比增大 D.当握力持续减小时,瓶子受到的摩擦力大小将持续减小

高三物理-第一轮复习课件-受力分析

高三物理-第一轮复习课件-受力分析
策略4、相似三角形
例题12、如图所示,在竖直墙上用绝缘物固定一带电体A,在其正上方的点O用长为L的绝缘丝悬挂一带电小球B,由于带电体间的相互排斥而使丝线成B角.后由于漏电使B减小,问此过程中丝线对带电小球的拉力的变化情况.
A
B
O
D
T
G
F
F
例题13、光滑半圆柱体中心轴线正上方有一个定滑轮。一只小球被一根细线系住,线跨过定滑轮拉住小球保持静止。这时拉力大小为F,小球对圆柱体的压力大小为N。若将细线再向右拉动一小段距离再次使小球静止,则F、N的大小各如何变化?
2、已知合力和一个分力的大小与方向,求另一分力的大小和方向.(有唯一解)
例4、以下四种情况中,物体处于平衡状态的有 A、竖直上抛物体达最高点时 B、做匀速圆周运动的物体 C、单摆摆球通过平衡位置时 D、弹簧振子通过平衡位置时
考点三、受力分析与物体平衡
平衡态
启示:处于平衡态的物体所受的合力一定为0,但速度不一定为0
1.明确研究对象:在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体。研究对象确定以后,只分析研究对象所受的外力,不分析研究对象施予外界的力。 2.按力的性质,顺序找力:如重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力等(切不可按力的作用效果来画力(如向心力、动力等),这样容易漏分析或重复分析) 3.需要合成或分解时,必须正确画出相应的平行四边形或三角形(注意实线、虚线和箭头这些细节)。
策略3、矢量三角形
例11、重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化?
F1
F2
G
启示:矢量三角形的适用条件—— (1)一个恒力 (2)一个方向不变大小变化的力 (3)一个大小、方向都变的力

高三物理2---受力分析

高三物理2---受力分析

高三物理专题二---受力分析与共点力的平衡考点一、对重力、弹力、摩擦力的考查阅卷教师揭秘(1)命题分析常见的三种力也是高考的常考热点.弹力和摩擦力的有无及方向判定,大小计算、大小和方向的突变等是考查的重点.例如2009天津1题,2010全国15题,2011山东19题2014年广东14题等.(2)主要题型:选择题、计算题(3)卷面错因:①对摩擦力的认识存在误区.②分析和推理能力不足③没有养成画图习惯(4)解决方法确定摩擦力的有无,大小和方向①由产生条件确定②由运动状态确定(结合平衡条件、牛顿第二定律或物体受其他力的情况进行综合分析判断)1. 如图所示,静止在斜面上的物体,受到的作用力有()A.重力、支持力B.重力、支持力、摩擦力C.重力、支持力、下滑力、摩擦力D.重力、压力、下滑力、摩擦力2.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为().A.10 N,方向向左B.6 N,方向向右C.2 N,方向向右D.03. (2011·海南卷,5)如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力().A.等于零B.不为零,方向向右C.不为零,方向向左D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右4.(2014广东14)、如图7所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P的支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向受力分析(1)定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力图,这个过程就是受力分析.(2)受力分析的一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力.(3)受力分析的步骤①明确研究对象:研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体的集合.②隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.③画出受力示意图,标明各力的符号.④检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,防止发生漏力、添力或错力现象.例、如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是().A.物体可能只受两个力作用B.物体可能受三个力作用C.物体可能不受摩擦力作用D.物体一定受四个力作用受力分析时的注意事项(1)养成按“一重力、二弹力、三摩擦、四其他”的顺序分析受力的习惯.(2)明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等).(3)分析弹力、摩擦力这些接触力时,按一定的绕向围绕研究对象一周,对接触面逐一分析,在弹力和摩擦力不确定时,可结合产生条件和受力分析的结果与题中物体状态是否相符来判断.(4)区分研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力.考点二、.力的合成与分解阅卷教师揭秘(1)命题分析力的合成与分解为近年来高考的高频考,点试题主要以生活中的静力学材料为背景,运用平行四边形定则、正交分解法等,确定合力的范围,计算合力或分力的大小.例如2009海南1题,2010江苏3题,2011广东16题等.(2)主要题型:选择题(3)卷面错因①不能充分理解题目条件而出错②混淆矢量与标量运算③运用几何关系的能力不足(4)解决方法①“合力”与“分力”是等效替代关系②“合力”与“分力”遵循平行四边行定则③力的合成与分解是力学中处理问题的一种重要方法.【典例】 (2010·广东理综,13)如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式,A 、B 点等高,O 为结点,轻绳 AO 、BO 长度相等,拉力分别为 F A 、F B ,灯笼受到的重力为G .下列表述正确的是( ).A .F A 一定小于 GB .F A 与 F B 大小相等C .F A 与 F B 是一对平衡力D .F A 与 F B 大小之和等于G教你审题 ----见上页1. (2012·江苏省扬州测试)质量为m 的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是( ).A 沿斜面向下B .垂直于斜面向上C .沿斜面向上D .竖直向上2、(2010·江苏单科,3)如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机.三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为( ).A.13mgB.23mg C.36mg D.239mg 3、(2011·广东卷,16)如图2-2-10所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止,下列判断正确的是( ).A .F 1>F 2>F 3B .F 3>F 1>F 2C .F 2>F 3>F 1D .F 3>F 2>F 14.(2011·安徽卷,14)一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F ,如图2-1-17所示.则物块( ).A .仍处于静止状态B .沿斜面加速下滑C .受到的摩擦力不变D .受到的合外力增大考点三、.共点力作用下物体的平衡阅卷教师揭秘(1)命题分析共点力作用下物体的平衡是高考的常考热点,主要考查对物体(或系统)的受力分析.运用整体法、隔离法、图解法、正交分解法等.分析和解决问题、例如2009海南3题,2010山东17题,2011江苏1题等.(2)主要题型:选择题(3)卷面错因①不能正确运用整体法或隔离法灵活选取研究对象②受力分析时出现漏力③分不清物体处于动态平衡时的恒力和变力 (4)解决方法①用整体法和隔离法确定研究对象②对研究对象受力分析(不能多力也不能少力)③若是三个共点力平衡要采取力的合成法与分解法.a .分解法:将其中一个力沿另外两个力的反方向分解,将三力变四力构成两对平衡力;b .合成法:将某两个力进行合成,三力变二力,组成一对平衡力.c .正交分解法:物体受多个(三个以上)作用力平衡时,常用正交分解法.1.如图所示,a ,b ,c 三根绳子完全相同,b 绳水平,c 绳下挂一重物。

高考物理专题一-受力分析部分含例题、练习题及答案

高考物理专题一-受力分析部分含例题、练习题及答案

高考定位受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题,主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点:弹力、摩擦力)、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析,涉及的思想方法有:整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等.高考试题命题特点:这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少,大多数情况都是同时涉及到几个知识点,而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查,考查时注重物理思维与物理能力的考核.考题1对物体受力分析的考查例1如图1所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上,现用大小均为F,方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则()图1A.A与B之间不一定存在摩擦力B.B与地面之间可能存在摩擦力C.B对A的支持力一定大于mgD.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以:先对物体A、B整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;A、C选项考察物体A、B之间的受力,应当隔离,物体A受力少,故:隔离物体A受力分析,根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力.解析对A、B整体受力分析,如图,受到重力(M+m)g、支持力F N和已知的两个推力,水平方向:由于两个推力的合力为零,故整体与地面间没有摩擦力;竖直方向:有F N=(M+m)g,故B错误,D正确;再对物体A受力分析,受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f,在沿斜面方向:①当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向下,②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向上,③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时,摩擦力为零,设斜面倾斜角为θ,在垂直斜面方向:F N′=mg cos θ+F sin θ,所以B对A的支持力不一定大于mg,故A正确,C错误.故选择A、D.答案AD1.(单选)(2014·广东·14)如图2所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()图2A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向答案 A解析M处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,选项A正确;N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上,故选项B错误;摩擦力与接触面平行,故选项C、D错误.2.(单选)如图3所示,一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B,用两根细绳悬挂在天花板上,虚线为竖直线,α=θ=30°,β=60°,求轻杆对A球的作用力()图3A.mg B.3mg C.33mg D.32mg答案 A解析对A球受力分析如下图,细绳对小球A的力为F1,杆对A的力为F2,把F1和mg合成,由几何知识可得组成的三角形为等腰三角形,故F2=mg.3.(单选) 如图4所示,用质量为M 的吸铁石,将一张质量为m 的白纸压在竖直固定的磁性黑板上.某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F 轻拉白纸,白纸未移动,则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为( )图4A .FB .mgC.F 2+(mg )2D.F 2+(Mg +mg )2 答案 D解析 对吸铁石和白纸整体进行受力分析,在垂直于黑板平面内受磁引力、黑板表面的支持力,在平行于黑板平面内受竖直向下的重力(M +m )g 、水平拉力F 和黑板表面的摩擦力F f 作用,由于纸未被拉动,所以摩擦力为静摩擦力,根据共点力平衡条件可知,摩擦力F f 与(M +m )g 和F 的合力等值反向,因此有F f =F 2+(Mg +mg )2,故选项D 正确.1.合理的选取研究对象如果题目中给出的物体不止一个,在分析物体受力情况时,往往不能直接判断它与其接触的物体间是否有相互作用的弹力和摩擦力,这时可以采用隔离法(或整体法),先分析其他物体(或整体)的受力情况,再分析被研究物体的受力情况. 2.结合运动状态及时修正由于弹力和摩擦力都是被动力,它们的方向和大小与物体的运动状态有密切的关系,所以分析物体的受力情况时,除了根据力产生的条件判断外,还必须根据物体的运动状态,结合牛顿第二定律及时进行修正.考题2 对静态平衡问题的考查例2 (单选)如图5所示,倾角为60°的斜面固定在水平面上,轻杆B 端用铰链固定在竖直墙上,A 端顶住质量为m 、半径为R 的匀质球并使之在图示位置静止,此时A 与球心O 的高度差为R2,不计一切摩擦,轻杆可绕铰链自由转动,重力加速度为g ,则有( )图5A .轻杆与水平面的夹角为60°B .轻杆对球的弹力大小为2mgC .斜面对球的弹力大小为mgD .球所受的合力大小为mg ,方向竖直向上审题突破 球受力的特点:轻杆B 端用铰链固定在竖直墙上所以轻杆上的弹力一定沿杆,支持力垂直斜面向上;由几何知识确定轻杆与水平面的夹角,采用合成法,根据平衡条件求轻杆对球的弹力和斜面对球的弹力.解析 设轻杆与水平方向夹角为θ,由sin θ=h R =12,θ=30°,故A 错误;对球由几何知识得,轻杆对球的弹力大小F N2=mg ,故B 错误;斜面对球的弹力大小为mg ,C 正确;球处于静止状态,所受的合力大小为0,D 错误. 答案 C4.(单选) 完全相同的两物体P 、Q ,质量均为m ,叠放在一起置于水平面上,如图6所示.现用两根等长的细线系在两物体上,在细线的结点处施加一水平拉力F ,两物体始终保持静止状态,则下列说法不.正确..的是(重力加速度为g )( )图6A .物体P 受到细线的拉力大小为F 2B .两物体间的摩擦力大小为F2C .物体Q 对地面的压力大小为2mgD .地面对Q 的摩擦力大小为F 答案 A解析 两物体都保持静止,对P 、Q 整体受力分析,竖直方向受到重力2mg 和地面支持力F N ,根据平衡状态则有F N =2mg ,Q 对地面压力大小等于支持力,选项C 正确.水平方向受到拉力F 和地面摩擦力F f ,水平方向受力平衡F f =F ,选项D 正确.两段细线等长,而拉力沿水平方向.设细线和水平方向夹角为θ,则有细线拉力F T =F 2cos θ,选项A 错误.对P 受力分析水平方向受到细线拉力的水平分力F T cos θ=F2和Q 对P 的摩擦力F f ′,根据P 静止时受力平衡则有F f ′=F2,选项B 正确.5.(单选)在如图所示的A 、B 、C 、D 四幅图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮的轴O 安装在一根轻木杆P 上,一根轻绳ab 绕过滑轮,a 端固定在墙上,b 端下面挂一个质量都是m 的重物,当滑轮和重物都静止不动时,图A 、C 、D 中杆P 与竖直方向夹角均为θ,图B 中杆P 在竖直方向上,假设A 、B 、C 、D 四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为F A 、F B 、F C 、F D ,则以下判断中正确的是( )A .F A =FB =FC =FD B .F D >F A =F B >F C C .F A =F C =F D >F B D .F C >F A =F B >F D 答案 B解析 设滑轮两边细绳的夹角为φ,对重物,可得绳子拉力等于重物重力mg ,滑轮受到木杆弹力F 等于细绳拉力的合力,即F =2mg cos φ2,由夹角关系可得F D >F A =F B >F C ,选项B 正确.6.(单选)倾角为45°的斜面固定在墙角,一质量分布均匀的光滑球体在大小为F 的水平推力作用下静止在如图7所示的位置,F 的作用线通过球心,设球所受重力大小为G ,竖直墙对球的弹力大小为F 1,斜面对球的弹力大小为F 2,则下列说法正确的是( )图7A .F 1一定大于FB .F 2一定大于GC .F 2一定大于FD .F 2一定大于F 1 答案 B解析以球为研究对象,受力分析,如图所示,根据平衡条件可得:F2sin θ=GF=F1+F2cos θ所以F2一定大于G,F1一定小于F,F2与F的大小关系不确定,F1和F2的大小关系也不确定,所以B 正确,A、C、D错误.共点力平衡问题的求解思路和方法1.求解共点力平衡问题的一般思路物体静止或做匀速直线运动―→物体处于平衡状态―→对物体受力分析―→建立平衡方程―→对平衡方程求解、讨论2.常用求解方法(1)正交分解法(2)合成法考题3对动态平衡问题的考查例3如图8所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则()图8A.b对c的摩擦力一定减小B.b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C.地面对c的摩擦力方向一定向右D.地面对c的摩擦力一定减小审题突破b受到c的摩擦力不一定为零,与两物体的重力、斜面的倾角有关.对bc整体研究,由平衡条件分析水平面对c的摩擦力方向和支持力的大小.解析设a、b的重力分别为G a、G b.若G a=G b sin θ,b受到c的摩擦力为零;若G a≠G b sin θ,b受到c 的摩擦力不为零.若G a<G b sin θ,b受到c的摩擦力沿斜面向上,故A错误,B正确.对b、c整体,水平面对c的摩擦力F f=F T cos θ=G a cos θ,方向水平向左.在a中的沙子缓慢流出的过程中,则摩擦力在减小,故C错误,D正确.答案BD7.(单选)如图9甲,手提电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度.某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位4缓慢地调至卡位1(如图乙),电脑始终静止在底座上,则()图9A.电脑受到的支持力变大B.电脑受到的摩擦力变小C.散热底座对电脑的作用力变大D.散热底座对电脑的作用力不变答案 D解析对笔记本电脑受力分析如图所示,有:F N=mg cos θ、F f=mg sin θ.由原卡位1调至卡位4,θ减小,静摩擦力F f减小、支持力F N增加;散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力,与电脑的重力平衡,始终是不变的,故D正确.8.(单选)如图10将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点,用力F拉小球a,使整个装置处于静止状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ=30°,则F的最小值为()图10A.33mg B.mgC.32mg D.2mg答案 B解析以a、b两球为一整体进行受力分析:受重力2mg,绳子的拉力F T,拉力F,其中重力是恒力,绳子拉力F T方向恒定,根据平衡条件,整体所受合外力为零,所以当F的方向与绳子垂直时最小,如图所示,根据几何关系可得:F=2mg sin 30°=mg,所以B正确,A、C、D错误.9.(单选)(2014·山东·14)如图11所示,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千,某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()图11A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小答案 A解析木板静止时,木板受重力G以及两根轻绳的拉力F2,根据平衡条件,木板受到的合力F1=0,保持不变.两根轻绳的拉力F2的合力大小等于重力G,保持不变,当两轻绳剪去一段后,两根轻绳的拉力F2与竖直方向的夹角变大,因其合力不变,故F2变大.选项A正确,选项B、C、D错误.1.当受力物体的状态发生“缓慢”变化时,物体所处的状态仍为平衡状态,分析此类问题的方法有解析法和矢量三角形法.2.分析动态平衡问题时需注意以下两个方面:(1)在动态平衡问题中,一定要抓住不变的量(大小或方向),此题中不变的量是力F3和F1′的合力的大小和方向,然后分析其他量的变化.(2)当物体受到一个大小和方向都不变、一个方向不变、一个大小和方向都变化的三个力作用,且题目只要求定性讨论力的大小而不必进行定量计算时,首先考虑用图解法.考题4应用平衡条件解决电学平衡问题例4(6分)如图12所示,粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上,∠CAB=30°,斜面内部O点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷,一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N 点,P为MN的中点,OM=ON,OM∥AB,则下列判断正确的是()图12A.小物体在M、P、N点静止时一定都是受4个力B.小物体静止在P点时受到的摩擦力最大C.小物体静止在P点时受到的支持力最大D.小物体静止在M、N点时受到的支持力相等解析对小物体分别在三处静止时进行受力分析,如图:结合平衡条件小物体在P、N两点时一定受四个力的作用,而在M 处不一定,故A 错误;小物体静止在P 点时,摩擦力F f =mg sin 30°,设小物体静止在M 、N 点时,库仑力为F ′,则小物体静止在N 点时F f ′=mg sin 30°+F ′cos 30°,小物体静止在M 点时F f ″=mg sin 30°-F ′cos 30°,可见小物体静止在N 点时所受摩擦力最大,故B 错误;小物体静止在P 点时,设库仑力为F ,受到的支持力F N =mg cos 30°+F ,小物体静止在M 、N 点时:F N ′=mg cos 30°+F ′sin 30°,由库仑定律知F >F ′,故F N >F N ′,即小物体静止在P 点时受到的支持力最大,静止在M 、N 点时受到的支持力相等,故C 、D 正确. 答案 CD(2014·江苏·13)(15分)如图13所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L ,长为3d ,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d 的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B ,方向与导轨平面垂直.质量为m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R ,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g .求:图13(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ; (2)导体棒匀速运动的速度大小v ; (3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q .答案 (1)tan θ (2)mgR sin θB 2L 2(3)2mgd sin θ-m 3g 2R 2sin 2θ2B 4L 4解析 (1)在绝缘涂层上导体棒受力平衡mg sin θ=μmg cos θ 解得导体棒与涂层间的动摩擦因数μ=tan θ. (2)在光滑导轨上 感应电动势:E =BL v感应电流:I =ER安培力:F 安=BIL受力平衡的条件是:F 安=mg sin θ解得导体棒匀速运动的速度v=mgR sin θB2L2.(3)摩擦生热:Q T=μmgd cos θ根据能量守恒定律知:3mgd sin θ=Q+Q T+122m v解得电阻产生的焦耳热Q=2mgd sin θ-m3g2R2sin2θ2B4L4.知识专题练训练1题组1物体受力分析1.(单选)如图1所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其它接触面粗糙,则()图1A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间存在静摩擦力C.A物块共受4个力作用D.B物块共受4个力作用答案 D解析以三个物块组成的整体为研究对象,水平方向上:地面光滑,对C没有摩擦力,根据平衡条件得知,墙对A没有压力,因而也没有摩擦力,故A、B错误.对A物块,受到重力、B的支持力和B对A 的摩擦力三个力作用,故C错误.先对A、B整体研究:水平方向上,墙对A没有压力,则由平衡条件分析可知,C对B没有摩擦力.再对B分析:受到重力、A的压力和A对B的摩擦力、C的支持力,共受四个力作用,故D正确.2.(单选)轻质弹簧A的两端分别连在质量均为m的小球上,两球均可视为质点.另有两根与A完全相同的轻质弹簧B、C,且B、C的一端分别与两个小球相连,B的另一端固定在天花板上,C的另一端用手牵住,如图2所示.适当调节手的高度与用力的方向,保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),当弹簧C的拉力最小时,B、C两弹簧的形变量之比为()图2A.1∶1 B.3∶5C.4∶3 D.5∶4答案 C解析 以两球和弹簧A 组成的整体为研究对象,受力分析如图所示,由合成法知当C 弹簧与B 弹簧垂直时,弹簧C 施加的拉力最小,由几何关系知F T B ∶F T C =4∶3.3.如图3所示,固定的半球面右侧是光滑的,左侧是粗糙的,O 点为球心,A 、B 为两个完全相同的小物块(可视为质点),小物块A 静止在球面的左侧,受到的摩擦力大小为F 1,对球面的压力大小为F N1;小物块B 在水平力F 2作用下静止在球面的右侧,对球面的压力大小为F N2,已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ,则( )图3A .F 1∶F 2=cos θ∶1B .F 1∶F 2=sin θ∶1C .F N1∶F N2=cos 2θ∶1D .F N1∶F N2=sin 2θ∶1 答案 AC解析 分别对A 、B 两个相同的小物块受力分析, 如图,由平衡条件,得: F 1=mg sin θ F N1=mg cos θ同理:F 2=mg tan θF N2=mg cos θ故F 1F 2=mg sin θmg tan θ=cos θ, F N1F N2=cos 2θ. 4.(单选)如图4所示,在粗糙水平面上放置A 、B 、C 、D 四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,∠BAD =120°,整个系统保持静止状态.已知A 物块所受的摩擦力大小为F f,则D物块所受的摩擦力大小为()图4A.32F f B.F fC.3F f D.2F f答案 C解析已知A物块所受的摩擦力大小为F f,设每根弹簧的弹力为F,则有:2F cos 60°=F f,对D:2F cos 30°=F f′,解得:F f′=3F=3F f.题组2静态平衡问题5.(单选)如图5所示,登山者连同设备总重量为G.某时刻缆绳和竖直方向的夹角为θ,若登山者手拉缆绳的力大小也为G,则登山者脚对岩石的作用力()图5A.方向水平向右B.方向斜向右下方C.大小为G tan θD.大小为G sin θ答案 B解析以登山者为研究对象,受力如图,根据共点力平衡条件得知:F N与G和F T的合力大小相等、方向相反,所以F N方向斜向左上方,则由牛顿第三定律得知登山者脚对岩石的作用力方向斜向右下方.由力的合成法得:F N=2G cos[12(180°-θ)]=2G sin 1 2θ.6.如图6所示,质量为M的木板C放在水平地面上,固定在C上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b 连接小球A和小球B,小球A、B的质量分别为m A和m B,当与水平方向成30°角的力F作用在小球B上时,A 、B 、C 刚好相对静止一起向右匀速运动,且此时绳a 、b 与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则下列判断正确的是( )图6A .力F 的大小为mB gB .地面对C 的支持力等于(M +m A +m B )gC .地面对C 的摩擦力大小为32m B gD .m A =m B 答案 ACD解析 对小球B 受力分析,水平方向:F cos 30°=F T b cos 30°,得:F T b =F , 竖直方向:F sin 30°+F T b sin 30°=m B g ,解得:F =m B g , 故A 正确; 对小球A 受力分析,竖直方向:m A g +F T b sin 30°=F T a sin 60° 水平方向:F T a sin 30°=F T b sin 60° 联立得:m A =m B ,故D 正确; 以A 、B 、C 整体为研究对象受力分析, 竖直方向:F N +F sin 30°=(M +m A +m B )g 可见F N 小于(M +m A +m B )g ,故B 错误; 水平方向:F f =F cos 30°=m B g cos 30°=32m Bg , 故C 正确.7.(单选)体育器材室里,篮球摆放在如图7所示的球架上.已知球架的宽度为d ,每个篮球的质量为m 、直径为D ,不计球与球架之间的摩擦,则每个篮球对一侧球架的压力大小为( )图7A.12mgB.mgD dC.mgD2D2-d2D.2mg D2-d2D答案 C解析篮球受力平衡,设一侧球架的弹力与竖直方向的夹角为θ,如图,由平衡条件,F1=F2=mg2cos θ,而cos θ=(D2)2-(d2)2D2=D2-d2D,则F1=F2=mgD2D2-d2,选项C正确.8.如图8所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于静止状态.已知A、B两物体的质量分别为m A和m B,则下列说法正确的是()图8A.A物体对地面的压力大小为m A gB.A物体对地面的压力大小为(m A+m B)gC.B物体对A物体的压力大于m B gD.地面对A物体没有摩擦力答案BC解析对A、B整体受力分析,竖直方向:F N A=(m A+m B)g,水平方向:F f A=F N B,选项A、D错误,选项B正确;B受重力、A的支持力F N AB、墙面的弹力F N B,故F N AB=(m B g)2+F2N B,选项C正确.题组3动态平衡问题9.(单选)如图9所示,三根细线共系于O点,其中OA在竖直方向上,OB水平并跨过定滑轮悬挂一个重物,OC的C点固定在地面上,整个装置处于静止状态.若OC加长并使C点左移,同时保持O点位置不变,装置仍然处于静止状态,则细线OA上拉力F A和OC上的拉力F C与原先相比是()图9A.F A、F C都减小B.F A、F C都增大C.F A增大,F C减小D.F A减小,F C增大答案 A解析O点受F A、F B、F C三个力平衡,如图.当按题示情况变化时,OB绳的拉力F B不变,OA绳拉力F A的方向不变,OC绳拉力F C的方向与拉力F B方向的夹角减小,保持平衡时F A、F C的变化如虚线所示,显然都是减小了.10.如图10所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮,A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,B悬挂着.已知质量m A=3m B,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,且A、B仍处于静止状态,那么下列说法中正确的是()图10A.弹簧的弹力大小将不变B.物体A对斜面的压力将减小C.物体A受到的静摩擦力将减小D.弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变答案AC解析弹簧弹力等于B物体的重力,即弹簧弹力不变,故A项正确;对A物体进行受力分析,列平衡方程可知,C项正确,D项错误;根据F N=m A g cos θ,当倾角减小时,A物体对斜面压力变大,故B项错误.11.(单选)如图11所示,两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ,OP竖直放置,小球a、b固定在轻弹簧的两端.水平力F作用于b时,a、b紧靠挡板处于静止状态.现保证b球不动,使挡板OP向右缓慢平移一小段距离,则()图11A .弹簧变长B .弹簧变短C .力F 变大D .b 对地面的压力变大 答案 A解析 对a 隔离分析可知,OP 向右缓慢平移时弹簧弹力变小,OP 对a 的弹力变小,故弹簧变长,A 正确;对a 、b 整体分析,F 与OP 对a 的弹力平衡,故力F 变小,b 对地面的压力始终等于a 、b 的总重力,故D 错误.题组4 应用平衡条件解决电学平衡问题12.(2014·广东·20)如图12所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电量为+Q 的小球P .带电量分别为-q 和+2q 的小球M 和N ,由绝缘细杆相连,静止在桌面上.P 与M 相距L 、M 和N 视为点电荷,下列说法正确的是( )图12A .M 与N 的距离大于LB .P 、M 和N 在同一直线上C .在P 产生的电场中,M 、N 处的电势相同D .M 、N 及细杆组成的系统所受合力为零 答案 BD解析 假设P 、M 和N 不在同一直线上,对M 受力分析可知M 不可能处于静止状态,所以选项B 正确;M 、N 和杆组成的系统,处于静止状态,则系统所受合外力为零,故k Qq L 2=k Q ·2q(L +x )2,解得x =(2-1)L ,所以选项A 错误,D 正确;在正点电荷产生的电场中,离场源电荷越近,电势越高,φM >φN ,所以选项C 错误.13.(2014·浙江·19)如图13所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A ,细线与斜面平行.小球A 的质量为m 、电量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ,两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k ,重力加速度为g ,两带电小球可视为点电荷.小球A 静止在斜面上,则( )图13word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载A .小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d2B .当q d = mg sin θk 时,细线上的拉力为0C .当q d = mg tan θk 时,细线上的拉力为0D .当q d = mg k tan θ时,斜面对小球A 的支持力为0答案 AC解析 根据库仑定律,A 、B 球间的库仑力F 库=k q 2d2,选项A 正确;小球A 受竖直向下的重力mg ,水平向左的库仑力F 库=kq 2d2,由平衡条件知,当斜面对小球的支持力F N 的大小等于重力与库仑力的合力大小时,细线上的拉力等于零,如图所示,则kq 2d 2mg=tan θ,所以q d = mg tan θk,选项C 正确,选项B 错误;斜面对小球的支持力F N 始终不会等于零,选项D 错误.。

高三物理总复习顶层设计:第二章 相互作用 第讲 受力分析 共点力的平衡

高三物理总复习顶层设计:第二章 相互作用 第讲 受力分析 共点力的平衡

第3讲受力分析共点力的平衡知|识|梳|理微知识❶物体的受力分析对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学问题的重要方法。

受力分析的程序:(1)根据题意选取研究对象,选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便,它可以是单个物体或物体的某一部分,也可以是由几个物体组成的系统。

(2)把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力再接触力的顺序对物体进行受力分析,并画出物体的受力分析图。

微知识❷共点力作用下物体的平衡1.平衡态(1)静止:物体的速度和加速度都等于零的状态.(2)匀速直线运动:物体的速度不为零,其加速度为零的状态.2.平衡条件(1)物体所受合外力为零,即F合=0。

(2)若采用正交分解法,平衡条件表达式为F x=0,F y=0.3.物体平衡条件的相关推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。

(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。

(3)多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反.特别提醒物体的速度等于零不同于静止,物体静止时(v=0,a=0)处于平衡状态,而物体只是速度等于零,不一定处于平衡态,如物体竖直上抛到最高点和单摆摆球及弹簧振子在最大位移处时,速度均等于零,但加速度不等于零,不处于平衡态.基|础|诊|断一、思维诊断1.对物体进行受力分析时不用区分外力与内力,两者都要同时分析(×)2.处于平衡状态的物体加速度一定等于零(√)3.速度等于零的物体一定处于平衡状态(×)4.物体在缓慢运动时所处的状态不能认为是平衡状态(×)5.物体做竖直上抛运动到达最高点时处于静止状态(×)二、对点微练1.(受力分析)如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是()A.物体可能只受两个力作用B.物体可能受三个力作用C.物体可能不受摩擦力作用D.物体一定受四个力作用解析物体做匀速直线运动,说明其受力平衡,将拉力F在水平方向和竖直方向上分解,则物体一定受到水平向左的滑动摩擦力,再根据摩擦力的产生条件可知,物体一定受到地面的支持力,故D正确.答案D2.(物体的平衡条件)(多选)如图所示,质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为( )A.μmg B.μ(mg+F sinθ)C.μ(mg-F sinθ) D.F cosθ解析对木块进行受力分析如图所示,将F进行正交分解,由于木块做匀速直线运动,所以在x轴和y轴均受力平衡,即F cosθ=F f①,F N=mg+F sinθ②,又由于F f=μF N③,解得F f=μ(mg+F sinθ),B、D正确。

第二章 第3讲 受力分析 共点力平衡-2025高三总复习 物理(新高考)

第二章 第3讲 受力分析 共点力平衡-2025高三总复习 物理(新高考)

第3讲受力分析共点力平衡[课标要求]1.知道受力分析的概念,了解受力分析的一般思路。

2.理解共点力平衡的条件,会解共点力平衡问题。

考点一物体的受力分析1.受力分析:即分析物体的受力,有两条思路:(1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况;(2)根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析物体的受力。

2.受力分析的一般顺序:先分析场力(如重力、电场力、磁场力),再分析接触力(如弹力、摩擦力),最后分析其他力。

【基础知识判断】1.受力分析时即要分析研究对象受到的力,也要分析研究对象的施力物体的受力。

(×)2.惯性不是力,但受力分析时可以把物体的惯性当力。

(×)3.受力分析时只分析物体实际受到的力,不要把效果力当性质力去分析。

(√)1.受力分析的一般步骤2.受力分析的三种方法假设法在判断某力是否存在时,先对其做出不存在的假设,然后根据该力不存在时对物体运动和受力状态的影响来判断该力是否存在。

状态法(1)处于平衡状态的物体:根据其平衡条件进行受力分析。

(2)处于变速状态的物体:应用牛顿第二定律进行受力分析。

转换法在受力分析时,若不方便直接分析某力是否存在:(1)可以转换为分析该力的反作用力,根据其反作用力是否存在,判断该力是否存在。

(2)可以转换为分析与该力相关的其他研究对象,通过对其他研究对象进行受力分析,判断该力是否存在。

(2024·四川绵阳高三模拟)如图所示,a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大),并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。

已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不计滑轮的一切摩擦,重力加速度为g。

当两球静止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,Ob 段绳沿竖直方向,则下列说法正确的是()A.a一定受到4个力的作用B.b只可能受到2个力的作用C.绳子对a的拉力有可能等于mgD.a的质量一定为m tanθ答案:C解析:对a和b分别受力分析可知,a至少受重力、杆的支持力、绳的拉力3个力,可能还受摩擦力共4个力,b受重力、绳的拉力2个力或重力、绳的拉力、杆的支持力、摩擦力4个力的作用,选项A、B错误;对b受力分析可知,b受绳子的拉力可能等于mg,因此绳子对a的拉力可能等于mg,选项C正确;对a受力分析,如果摩擦力为零,则m a g sinθ=mg cos θ,可得m a=mtanθ,选项D错误。

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受力分析
重要知识点讲解
知识点一:简单物理模型受力分析
题型一:弹力
例题1 画出物体A受到的弹力:(并指出弹力的施力物体)
变式1 画出物体A受到的弹力:(并指出弹力的施力物体)
题型二:摩擦力
例题2 画出物体A受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑)
变式2 画出物体A受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑)
变式3 画出物体
A 受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑)
题型三:整体分析受力
例题3 对物体A 进行受力分析。

变式4 对物体A 进行受力分析。

随堂练习
对下列物理模型中的A 、B 进行受力分析。

知识点二:组合模型的受力分析
A
、B 相对地面静止
题型一组合模型受力分析
例题1
变式1 对水平面上各物体进行受力分析(水平面粗糙)。

变式2 对下列各物块进行受力分析。

知识点二:力的合成与分解
题型二:力的变化
例题2 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于平衡状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程

A.F1保持不变,F3缓慢增大
B.F1缓慢增大,F3保持不变
C.F2缓慢增大,F3缓慢增大
D.F2缓慢增大,F3保持不变
变式3 水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)
μμ
<<。

现对木箱施
A
B
F
加一拉力F ,使木箱做匀速直线运动。

设F 的方向与水平面夹角为θ,如图,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则 A .F 先减小后增大 B .F 一直增大 C .F 的功率减小
D .F 的功率不变
题型三:力的合成与分解
例题3 两个大小分别为1F 、2F (12F F <)的力作用在同一质点上,它们的合力F 的大小满足( )
A. 21F F F ≤≤
B.
121
2
22
F F F F F -+≤≤ C. 1212F F F F F -≤≤+ D. 22222
1212F F F F F -≤≤+
变式4 若有两个共点力1F 、2F 的合力为F ,则有( ) A.合力F 一定大于其中任何一个分力。

B. 合力F 至少大于其中任何一个分力。

C. 合力F 可以比1F 、2F 都大,也可以比1F 、2F 都小。

D. 合力F 不可能和1F 、2F 中的一个大小相等。

知识点三 常见物理模型的分析
1、 斜面模型:如下图所示,在对斜面模型进行分析受力的时候要注意,尽量把斜面的倾斜
角画的小一些,这样将便于对分力的辨别。

在对斜面进行受力分析建立坐标系时,尽量以平行斜面为x 轴。

同时,也应该记住一些基本的力的表达,如:支持力cos N mg θ=;重力沿斜面向下的分力sin F mg θ=;若斜面上的物体和斜面发生相对运动,则所受到的摩擦力cos f mg μθ=。

θ
2、 弹簧模型:弹簧两端的弹力大小都是相等的,且f k x =⋅弹(k 为劲度系数,x 为形
变量)。

3、 传送带模型:放在匀速运动的传送带上的物体,在速度小于传送带之前,受到传送给给
物体的动摩擦力。

当物体的速度和传送带速度相同时,物体和传送带之间无摩擦力。

4、 滑轮模型:通过同一个滑轮的绳子两端的作用力大小相等。

5、 细绳模型:细绳可以提供拉力,但不能提供支持力。

6、 轻杆模型:轻杆既可以提供拉力,也可以提供支持力。

题型一:斜面模型
例题1 如图所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。

已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为o 30,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为
A .
23mg 和2
1
mg B .
2
1
mg 和23mg
C .
21mg 和2
1μmg
D .
23mg 和2
3μmg
变式1 如图所示,将质量为m 的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。

滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ。

若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g ,则
A .将滑块由静止释放,如果μ>tan θ,滑块将下滑
B .给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tan θ,滑块将减速下滑
C .用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tan θ,拉
力大小应是2 sin mg θ
D .用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tan θ,拉力大小应是sin mg θ 例题2
变式2 用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体,静止时弹簧伸长量为L,现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L,斜面倾角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力 ( )
A.等于零
B.大小为mg
2
1
,方向沿斜面向下
C.大于为mg
2
3
,方向沿斜面向上
D.大小为mg,方向沿斜面向上
题型二:弹簧模型
例题3 如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q()0>
q的相同小球,小球
之间用劲度系数均为
k的轻质弹簧绝缘连接。

当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度

l已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为
A.
2
2
2
5
l
k
kq
l+ B.
2
2
l
k
kq
l- C.
2
2
4
5
l
k
kq
l- D.
2
2
2
5
l
k
kq
l-
变式3 木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 /
N m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,力F作用后
A.木块A所受摩擦力大小是12.5N
B.木块A所受摩擦力大小是11.5N
2m
30°
C.木块B所受摩擦力大小是9N D.木块B所受摩擦力大小是7N。

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