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高中物理必修一《力与物体平衡》摩擦力与受力分析
§2.2 摩擦力 受力分析【考点聚焦】1．摩擦力摩擦力的产生条件是 ○1 相互接触的物体间有弹力存在；○2 接触面粗糙； ○3 接触的物体之间存在相对运动或有相对运动趋势．摩擦力方向总是与接触面平行，且与 相对运动方向相反或与相对运动趋势方向相反．摩擦力大小：对滑动摩擦力而言，其大小F = μF N ．对静摩擦力而言，其大小则与接触面平行方向的其它外力及物体的运动状态有关，但其有个范围即介于最大静摩擦力与零之间．2．受力分析对物体进行受力分析的一般步骤：○1 首先确定研究对象； ○2 然后根据力的概念，从物体处所的环境与其他物体的联系，按重力、弹力、摩擦力及其他力等顺序依次分析，○3 最后检查分析结果能否使物体处于题目中所给的运动状态．【好题精析】例1 如图2.2-1所示，用细绳拴着一个小球，小球静止在光滑的斜面上．试作出小球所受的弹力示意图．解析：小球只与斜面和细绳接触，根据弹力的产生条件及其方向可作出小球受力图如图2.2-1(解)．点评：弹力是接触力，接触面间的压力、支持力方向总是与接触面垂直指向被压力或起支持作用的物体；而绳的拉力总是沿着绳子，并指向收缩方向．例2 下列关于摩擦力的说示中正确的是：（ ）A ．阻碍物体运动的力称为摩擦力B ．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C ．静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直D ．接触面上的摩擦力总是与接触面平行解析：摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的，而不是阻碍物体的运动，因此A 选项错误．另一方面摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反，故B 选项错误．当相对运动趋势方向与运动方向垂直时，静摩擦力的方向就与运动方向垂直，故C 正确．摩擦力是切向力，故与接触面平行，D 正确．综上所述C 、D 正确． 点评：本题要求考生正确理解摩擦力的概念，并能把握相对运动与物体运动的区别． 例3 长直木板的上表面的一端放置一个铁块，木板放置在水平面上，将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不变，如图2.2-2所示．铁块受到摩擦力f 木板倾角α变化的图线可能正确的是（设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小）：（ ）解析：本题应分三种情况进行分析：○1 当0 ≤α＜arctan μ（μ为铁块与木板间的动摩擦因数）时，铁块相对木板处于静止状态，铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面（斜面）方向分力大小相等，即f = 图2.2-1(解)图2.2-2 A B CD 图2.2-1mg sin α，α=0时，f = 0；f 随α增大按正弦规律增大．○2 当α= arctan μ时处于临界状态，此时摩擦力达到最大静摩擦，由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小．○3 当arctan μ＜α≤900时，铁块相对木板向下滑动，铁块受到滑动摩擦力的作用，根据摩擦定律可知f = μF N =μmg cos α，f 随α增大按余弦规律减小．综合上述分析可知C 图可能正确地表示了f 随α变化的图线．点评：本题由铁块运动状态的不确定性来巧妙地设计了考查静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力三者区别的，这三者在产生条件和大小计算上都有一些区别，分析过程中要求考生能够从物体运动状态来进行科学分析与推理． 例4 如图2.2-3所示，质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ，α=∠ABC ，AB 边靠在竖直墙面上，F 是垂直于斜面BC 的推力．现物块静止不动，则摩擦力大小为 ___________． 解析：对三角形物块进行受力分析，如图2.2-3(解)所示．由平衡条件可以有：f mg -αsin F -=0、N αcos F -=0解得摩擦力f = mg + F sin α． 点评：本题要求考生掌握物体的受力分析与平衡条件及处理平衡问题的数学方法．例5 利用一个小木块（一端带挂钩）、一个长木板、一根橡皮条和一把刻度尺，怎样粗略地测出小木块与木板之间的动摩擦因数．解析：橡皮条不能直接测量力的大小，但在其发生弹性形变时，可以粗略地认为其遵循胡克定律，可以根据其形变量来比较力的大小，可以借助借助于比例关系估算出动摩擦因数．其具体方法：○1 用刻度尺测量出橡皮条自由长度l 0，将橡皮条把木块竖直悬挂起来，测量木块静止时橡皮条的长度l 1，并计算其形变量∆l 1 = l 1 l -0；○2 将木块放在水平放置的木板上，用橡皮条水平拉动木块，使木块在木板上匀速运动，测量出这时橡皮条的长度l 2，并计算其形变量∆l 2 = l 2 l -0；○3 计算动摩擦因数μ= ∆l 2/∆l 1． 点评：这是一道设计性实验问题，它要求考生能够借助于比例关系求解．【当堂反馈】1．如图2.2-4所示，用力F 将一个木块压在倾斜板上静止不动，则木块的受力情况分析正确的是：（ ） A ．有可能只受两个力的作用 B ．有可能只受三个力的作用C ．必定受四个力的作用D ．以上说法都不对2．如图2.2-5所示的所示，物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上，水平力F b = 5N 、F c = 10N 分别作用于b 、c 上，a 、b 和c 仍保持静止状态．以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小，则：A ．f 1 = 5N 、f 2 = 0、f 3 = 5NB ．f 1 = 5N 、f 2 = 5N 、f 3 = 0C ．f 1 = 0N 、f 2 = 5N 、f 3 = 5ND ．f 1 = 0N 、f 2 = 10N 、f 3 = 5N【强化训练】1．运动员用双手握住竖直的竹秆匀速攀上和匀速下滑时，他所受到的摩擦力分别为F 1和F 2，那么它们的关系是：（ ）A ．F 1向上，F 2向下，F 1 = F 2B ．F 1向下，F 2向上，F 1 > F 2C ．F 1向上，F 2向上，F 1 = F 2D ．F 1向上，F 2向下，F 1 > F 22．把一重为G 的物体，用一个水平推力F = kt （k 是为恒量，t 为时间）压在竖直的足够高图2.2-3(解) A C Fmg N B fA B C F 图2.2-3 图 2.2-5 图2.2-4F的平整的墙上，如图2.2-6所示．从t = 0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 的变化关系是图下图中的：（ ）3．如图2.2-7所示，物体B 的上表面水平，B 上面载着物体A ，当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是：（ ） A ．只受重力 B ．只有重力和支持力C ．有重力、支持力和摩擦力D ．有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力4．如图2.2-8所示，用水平力F 将物体压在竖直墙壁上，保持静止状态，现保持力F 的大小不变，使F 的方向与水平方向夹角逐渐增大的过程中，若物体A 仍保持平衡，则物体A 受到的摩擦力：（ ）A ．可能保持不变B ．可能增大C ．可能减小D ．一定会发生变化5．如图2.2-9所示，在粗糙水平面上放一个三角形木块a ，物体b 在a 的斜面上匀速下滑，则下列判断中正确的是：（ ）A ．a 保持静止，而且没有相对水平面运动的趋势B ．a 保持静止，但有相对水平面向右运动的趋势C ．a 保持静止，但有相对水平面向左运动的趋势D ．因未给出所需数据，无法对a 是否运动或有无运动趋势做出判断6．如图2.2-10所示，放在水平地面上的物体a 上叠放着物体b ，a 和b 间用轻质弹簧相连，已知弹簧处于压缩状态，整个装置处于静止状态，则关于a 、b 的受力分析正确的是：（ ） A ．b 受到向右的摩擦力 B ．a 受到m 对它的向左的摩擦力C ．地面对a 的摩擦力向右D ．地面对a 无摩擦力作用7．如图2.2-11所示，质量为m 的物体放在水平放置的钢板c 上，与钢板间的动摩擦因数为μ．由于光滑导轨槽a 、b 控制，物体只能沿水平导轨槽运动．现使钢板以速度v 1向右运动，同时用力F 沿导轨槽的方向拉动物体使物体以速度v 2沿轨槽运动，则F 的大小为：（ ）A ．F =μmgB ．F >μmgC ．F <μmgD ．不能确定 8．如图2.2-12所示，放在倾斜的的木板上，当木板倾角θ为30o 和45o时，物体所受的摩擦力大小恰好相等，则物体与木板间的动摩擦因数是多少？9．某同学用一个弹簧秤、木块和细线去粗略地测定木块与一个固定的斜面间之间的动摩擦因数μ，设此斜面的倾角不大，不加拉力时，木块放在斜面上将保持静止．(1) 他是否要用弹簧秤称出木块的重力？(2) 写出实验的主要步骤；(3) 导出求动摩擦因数μ的计算式．图2.2-6图2.2-7 图2.2-8 图2.2-9 图2.2-10图2.2-11图2.2-1210．如图2.2-13所示，两块轻质竖直平行板A 、B 之间夹着一块重力为6N 的长方体木块C ，此时A 、B 对C 的压力均为10N 。
人教版高中物理(必修1) 知识讲解： 力与运动的两类问题(基础)(附答案)
力与运动的两类问题【学习目标】1.明确用牛顿运动定律解决的两类问题;2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法． 【要点梳理】要点一、根据运动情况来求力运动学有五个参量0v 、v 、t 、a 、x ，这五个参量只有三个是独立的。
运动学的解题方法就是“知三求二”。
所用的主要公式：0v v at =+ ①——此公式不涉及到位移，不涉及到位移的题目应该优先考虑此公式2012x v t at =+ ②——此公式不涉及到末速度，不涉及到末速度的题目应该优先考虑此公式212x vt at =- ③——此公式不涉及到初速度，不涉及到初速度的题目应该优先考虑此公式02v v x t += ④——此公式不涉及到加速度，不涉及到加速度的题目应该优先考虑此公式2202v v x a-= ⑤——此公式不涉及到时间，不涉及到时间的题目应该优先考虑此公式根据运动学的上述5个公式求出加速度，再依据牛顿第二定律F ma =合，可以求物体所受的合力或者某一个力。
要点二、根据受力来确定运动情况先对物体进行受力分析，求出合力，再利用牛顿第二定律F ma =合，求出物体的加速度，然后利用运动学公式0v v at =+ ① 2012x v t at =+ ② 212x vt at =-③ 02v v x t +=④ 2202v v x a -=⑤ 求运动量（如位移、速度、时间等）要点三、两类基本问题的解题步骤1.根据物体的受力情况确定物体运动情况的解题步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，画出物体的受力图． ②求出物体所受的合外力．③根据牛顿第二定律，求出物体加速度．④结合题目给出的条件，选择运动学公式，求出所需的物理量． 2.根据物体的运动情况确定物体受力情况的解题步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出受力图． ②选择合适的运动学公式，求出物体的加速度． ③根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力． ④根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力． 要点四、应注意的问题1.不管是根据运动情况确定受力还是根据受力分析物体的运动情况，都必须求出物体的加速度。
【精准解析】高中物理人教版必修1教师用书：第3章+1 重力 基本相互作用+Word版含解析
[学习目标] 1.[物理观念]知道力的概念及矢量性，会作力的图示．(重点) 2.[科学思维]了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念．(难点) 3.[科学思维]了解自然界中的四种基本相互作用．一、力和力的图示1．运动状态的变化：物体的运动状态用速度来描述．只要物体的速度变化了，不管是大小还是方向改变了，都说这个物体的运动状态发生了变化．2．力的作用效果(1)使物体的运动状态发生变化；(2)使物体产生形变．3．力的矢标性：力是矢量，既有大小又有方向．力的大小可以用弹簧测力计测量．国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N.4．力的表示(1)力的图示：能表示出力的大小、方向和作用点．(2)力的示意图：只表示出力的作用点和方向．二、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．大小(1)在实验室中可以用弹簧测力计测量重力的大小．(2)重力的计算公式是G＝mg，公式中G是物体的重力，m是物体的质量，g是自由落体加速度．3．方向：总是竖直向下．4．重心(1)定义：重力的等效作用点．(2)重心位置决定因素：物体的形状和质量分布．三、四种基本相互作用1．万有引力：在宇宙中，相互吸引的作用力存在于一切物体之间，强度随物体间距离的增大而减弱．2．电磁相互作用：电荷和电荷，磁体和磁体间的相互作用．3．强相互作用：在原子核内把质子和中子紧密地保持在一起的作用力，它的作用范围约10－15m，超出这个界限该力已经不存在了．4．弱相互作用：在放射现象中起作用的力，作用范围与强相互作用相同，但强度只有强相互作用的10－6倍．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在．(×)(2)只有相互接触的物体间才有力的作用．(×)(3)重力就是地球对物体的吸引力．(×)(4)重力的方向也可以表述为指向地心．(×)(5)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．(×)2．甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体，乙运动员(的肩部)是受力物体，但在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是()A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况B．此时的受力物体是空气C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D．以上说法都不正确C[力的作用是相互的，同时存在着施力物体与受力物体，只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体，甲运动员击空了，但在其击拳过程中，其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力，故选C.]3．(多选)关于三角形均匀薄板的重心，下列说法正确的是()A．薄板三条边的垂线的交点就是它的重心B ．薄板三条边的中线的交点就是它的重心C ．悬挂薄板的细线的延长线一定通过重心D ．薄板三角形三个角平分线的交点就是它的重心BC [薄板三条边中线的交点是它的重心、垂线和角平分线的交点不是重心，悬挂薄板的细线的延长线一定通过重心，故B 、C 正确，A 、D 错误．]力的性质和作用效果1．力的三个性质性质理解物质性力是物体对物体的作用，脱离物体而独立存在的力是不存在的，一个力一定同时具有受力物体和施力物体相互性物体之间力的作用是相互的，只要一个物体对另一个物体施加了作用力，另一个物体也一定会对这个物体施加反作用力矢量性力是矢量，不仅有大小，而且有方向2.力的作用效果(1)力的作用效果(2)影响作用效果的要素：力的大小、方向和作用点．(3)作用效果的应用：是分析物体是否受力的基本方法．若存在作用效果，说明该力存在；若没有作用效果，说明该力不存在．[跟进训练]1．下列说法中正确的是()A ．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C．甲用力把乙推倒，只是甲对乙有力，而乙对甲没有力D．两个物体发生相互作用不一定相互接触D[力是物体对物体的作用，任何力都有它的施力物体和受力物体，风吹草动，施力物体是空气，故A错；踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的，故B错；由力的相互性可知，甲推乙的同时，乙也“推”甲，故C错；物体发生相互作用并不一定相互接触，如磁铁之间不需要接触就有磁力，故D对．]2．关于力的作用效果，下列说法正确的是()A．物体的运动状态发生变化，一定受外力的作用B．物体的运动状态不发生变化，一定不受外力的作用C．物体受力作用后，一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D．力对物体的作用效果完全由力的大小决定A[物体的运动状态发生改变，一定是受到了力的作用，但运动状态不变并不一定是没有受到力的作用，故选项A对，B错；力的作用效果是使物体的运动状态发生改变或者是使物体发生形变，故选项C错；力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果，故选项D错．]关于力的理解的两个误区(1)误认为力可以没有施力物体或受力物体．实际上力是物体与物体间的相互作用，任何力同时具有施力物体与受力物体．(2)误认为只有相互接触的物体间才存在作用力．实际上有些力可以发生在不接触的物体间，如重力、磁力等．力的图示和力的示意图(1)力的图示能表示力的三要素，精确表示力时经常用到．(2)力的示意图只能表示力的作用点和方向，在对物体的受力情况进行分析时经常用到．2．力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段标方向在线段的末端标出箭头，表示方向在线段的末端标出箭头，表示方向【例1】一个铁球在空中飞行，所受重力为120N，方向竖直向下．(1)画出重力的图示；(2)画出重力的示意图，并说明施力物体和受力物体．[解析](1)画力的图示．①选定标度．如图甲所示．例如，选4mm 长的线段表示30N 的力．②用一圆形表示铁球，从圆心沿竖直方向向下画一条线段，线段的长度按选定的标度和力的大小画，线段上加上刻度．③在线段上加上箭头表示力的方向．(2)画力的示意图．如图乙所示，用一圆形表示铁球，从圆心沿竖直方向向下画一线段，并加上箭头，表示方向．重力的施力物体是地球，受力物体是铁球．[答案]见解析力的图示法口诀要想表示力，方法很简单，选好比例尺，再画一线段，长短表大小，箭头表方向，注意线尾巴，放在作用点．[跟进训练]3．(多选)一个重20N的物体沿斜面下滑，关于物体重力的图示，下列四个图中正确的是()A BC DAD[根据重力方向竖直向下和力的大小判断可知选项A、D正确．]重力及重心的理解1．对重力的理解(1)产生：重力是由于地球的吸引而产生的，但由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的引力．与引力相比，重力大小稍微小一些(两极除外)，方向稍微偏一些(两极和赤道除外)．(2)大小：G＝mg，同一物体的重力随所处纬度的升高而增大，随海拔高度的增大而减小．(3)方向：竖直向下，除了赤道和两极，竖直向下并不是指向地球的球心．2．重心的性质及确定方法(1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用．(2)重心的位置及决定因素①位置：重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．②决定因素a．物体质量分布情况．b．物体的形状．(3)重心位置的确定方法①质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上．②形状不规则的薄形物体，可用支撑法或悬挂法来确定重心．【例2】(多选)下列关于“嫦娥二号”受力的说法中正确的是()A．“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小不相等B．“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小相等C．月球对“嫦娥二号”的引力的效果是改变它的运动状态D．“嫦娥二号”绕月球运行时，不再受重力作用AC[“嫦娥二号”的质量不变，但重力加速度发生了变化，由G＝mg可知，“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小不相等，A 正确，B、D错误．引力的作用效果是改变物体的运动状态，C正确．]对重力认识的四个常见错误(1)误认为重力与地球对物体的引力相同．(2)误认为重力的方向垂直于支撑面．(3)误认为重力的重心必在物体上．(4)误认为重力的大小与物体运动状态有关．[跟进训练]4．把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示，则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是()A．重力就是地球对物体的引力B．重力大小和物体运动状态有关C．重力的方向总是指向地心的D．薄板的重心一定在直线AB上D[重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的引力，选项A错误；重力的大小与物体的运动状态无关，选项B错误；重力的方向竖直向下，选项C错误；因为绳对板的拉力与板受的重力为一对平衡力，必在一条直线上，所以薄板的重心一定在直线AB上，选项D正确．]1．[物理观念]重力、重心的概念．2．[科学思维]力的性质、效果、力的图示．3．[科学探究]“悬挂法”确定物体的重心．1．下列词语所隐含的物理现象，可用牛顿理论中力的概念和规律来解释的是()①水滴石穿②铁杵成针③水中望月④逆风扬帆⑤光阴飞逝A．①②③B．③④⑤C．①②④D．①③⑤C[力具有使物体发生形变和改变运动状态两个效果，水滴石穿、铁杵成针、逆风扬帆均体现了这两个作用效果，而“水中望月”是光的反射现象，“光阴飞逝”反映了时间的不可逆转性，与力的概念和规律没有联系．]2．在地球表面的同一个地方，让一物体处于以下三种状态：(1)将物体竖直向上抛出；(2)让物体自由下落；(3)物体放在水里，它被浮起，比较这三种情况下物体所受的重力大小，下列说法正确的是()A．第(1)种情况最小B．第(2)种情况最小C．第(3)种情况最小D．这三种情况物体所受的重力大小相同D[在地球表面的同一个地方，重力加速度g一定，物体的重力G＝mg，可知同一物体的重力一定，与物体的运动状态无关，所以这三种情况物体所受的重力大小相同．故A、B、C错误，D正确．]3．有一质量均匀分布的圆形薄板，若将其中央挖掉一个小圆．则薄板的余下部分()A．重力减小，重心随挖下的小圆板移走了B．重力和重心都没改变C．重力减小，重心位置没有改变D．重力减小，重心不存在了C[挖掉一个小圆后，薄板质量变轻，重力减小了，因质量分布均匀、有规则外形的物体的重心在其几何中心上，故重心位置不变，C正确．] 4．如图所示，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图．[解析](1)选定标度：此题选单位长度的线段表示2N的力．甲乙丙(2)从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小成正比，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段．(3)在线段上加箭头表示力的方向．画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明F N＝10N即可，如图丙所示．[答案]见解析。
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物体受力分析一：受力分析的重要性正确的对物体进行受力分析，是解决力学问题的前提和关键之一，因此对物体进行受力分析时，一定要注意"准确"。
要做到这一点就要对受力分析的有关知识、力的判据、受力分析步骤以及受力分析时的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直观地表示一个力，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。
例题1用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的0点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示, 在P、Q均处于静止状态的情况下，下列相关说法正确的是小球P受4个力若0点下移,Q受到的静摩擦力将增大若0点上移，绳子的拉力将变小答案BD解析本题考查受力分析知识，意在考查学生对平衡状态下的物体进行受力分析的能力。
对P和Q受力分析可知,P受重力、绳子拉力、Q对P的弹力、Q对P的摩擦力，Q受重力、墙壁的弹力、P对Q的弹力、P对Q的摩擦力,因此选项A错误,B正确；分析Q的受力可知,若0 点下移,Q处于静止状态，受到的静摩擦力等于重力不变，选项C错误；对P受力分析可知若0 点上移，绳子的拉力将变小，选项D正确；所以答案选BDb分析：1、确定研究对象，即据题意弄清我们需要对哪个物体进行受力分析。
2、采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。
3、按照先重力，然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后分析其他场力（如电场力，磁场力等）。
4、画物体受力图，没有特殊要求，则画示意图即可。
总结注意受力分析的方法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、受力分析就是要我们准确地分析出物体（对象）所受的力，并且能用力的示意图（受力图）表示出来。
(完整word版)高中物理必修一受力分析
物体的受力分析 受力分析就是分析物体的受力, 受力分析是研究力学问题的基础, 是研究力学问题的关键。
受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点一.几种常见力的产生条件及方向特点。
1.重力重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力, 只要物体在地球上, 物体就会受到重力。
重力不是地球对物体的引力。
重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。
重力的方向: 竖直向下。
2.弹力弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
判断弹力有无的方法: 假设法和运动状态分析法。
弹力的方向与施力物体形变的方向相反, 与施力物体恢复形变的方向相同。
弹力的方向的判断：面面接触垂直于面, 点面接触垂直于面, 点线接触垂直于线。
【例1】如图1—1所示, 判断接触面对球有无弹力, 已知球静止, 接触面光滑。
图a 中接触面对球 无 弹力；图b 中斜面对小球 有 支持力。
【例2】如图1—2所示, 判断接触面MO 、ON 对球有无弹力, 已知球静止, 接触面光滑。
水平面ON 对球 有 支持力, 斜面MO 对球 无 弹力。
【例3】如图1—4所示, 画出物体A 所受的弹力。
a 图中物体A 静止在斜面上。
b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。
c 图中A 球光滑, O 为圆心, O ＇为重心。
【例4】如图1—6所示, 小车上固定着一根弯成α角的曲杆, 杆的另一端固定一个质量为m 的球, 试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向: （1）小车静止；3.摩擦力摩擦力的产生条件为: （1）两物体相互接触, 且接触面粗糙；（2）接触面间有挤压；（3）有相对运动图1—1a b 图1—2 图1—4a b c或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切, 与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法: 假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
【例5】如图1—8所示, 判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。
图a 中物体A 静止。
(完整word版)新课标人教版高中高一物理必修一知识点总结归纳
物理（必修一）——知识考点考点一：时刻与时间间隔的关系时间间隔能展示运动的一个过程，时刻只能显示运动的一个瞬间。
对一些关于时间间隔和时刻的表述，能够正确理解。
如：第4s末、4s时、第5s初……均为时刻；4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。
区别：时刻在时间轴上表示一点，时间间隔在时间轴上表示一段。
考点二：路程与位移的关系位移表示位置变化，用由初位置到末位置的有向线段表示，是矢量。
路程是运动轨迹的长度，是标量。
只有当物体做单向直线运动时，位移的大小．．。
．．等于路程。
一般情况下，路程≥位移的大小考点五：运动图象的理解及应用由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系，所以在解题的过程中被广泛应用。
在运动学中，经常用到的有x －t 图象和v —t 图象。
1. 理解图象的含义：（1）x －t 图象是描述位移随时间的变化规律 （2）v —t 图象是描述速度随时间的变化规律 2. 明确图象斜率的含义：（1） x －t 图象中，图线的斜率表示速度 （2） v —t 图象中，图线的斜率表示加速度考点一：匀变速直线运动的基本公式和推理1. 基本公式：(1) 速度—时间关系式：at v v +=0 (2) 位移—时间关系式：2021at t v x += (3) 位移—速度关系式：ax v v 2202=-三个公式中的物理量只要知道任意三个，就可求出其余两个。
利用公式解题时注意：x 、v 、a 为矢量及正、负号所代表的是方向的不同。
解题时要有正方向的规定。
2. 常用推论：（1） 平均速度公式：()v v v +=021（2） 一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：()v v v v t +==0221（3） 一段位移的中间位置的瞬时速度：22202v v v x +=（4） 任意两个连续相等的时间间隔（T ）内位移之差为常数（逐差相等）：()2aT n m x x x n m -=-=∆考点二：对运动图象的理解及应用1. 研究运动图象：（1） 从图象识别物体的运动性质（2） 能认识图象的截距（即图象与纵轴或横轴的交点坐标）的意义 （3） 能认识图象的斜率（即图象与横轴夹角的正切值）的意义 （4） 能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义 （5） 能说明图象上任一点的物理意义2.x－t图象和v—t图象的比较：如图所示是形状一样的图线在x－t图象和v—t图象中，考点三：追及和相遇问题1.“追及”、“相遇”的特征：“追及”的主要条件是：两个物体在追赶过程中处在同一位置。
人教版高中物理必修第1册 第三章 相互作用—— 力 1 重力与弹力
作弹性形变。
2.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢
复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。
3.胡克定律:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧
伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx。
4.劲度系数:公式F=kx中的k叫作弹簧劲度系数,单位是牛顿每米,符号是
N/m。
状态,关于其受到弹力作用的说法正确的是(
)
A.图甲中地面是光滑水平的,A与B间存在弹力
B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β,A对两斜面均有压力的作
用
C.图丙中地面光滑且水平,A与竖直墙壁有力的作用
D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用
解析 图甲中对B进行受力分析,B球受重力和支持力的作用,二力平衡B球静
2.重心与物体形状、质量分布情况的关系
质量分布均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心
质量分布不均匀、形状不规则的物体,重心与物体的形状、质量分布情况
均有关
要点笔记 重心是物体所受重力的等效作用点,不是只有这一点才受重力。
重心的位置可能在物体上,也可能不在物体上。薄板的重心可用悬挂法确
定,其原理是二力平衡。
思维导图
课前篇 自主预习
[必备知识]
一、重力
1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小
跟物体的质量成正比,即G=mg,式中G、m、g的单位分别是N、kg、 N/kg。
3.方向
重力的方向总是竖直向下。
4.重心
(1)定义:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部
分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心。
②在不同地点,同一物体的重力随纬度的增加而增大,随海拔高度的
高中物理必修1受力分析专题(含答案)
受力分析精选例题1如图所示，球B放在真空容器A内，且B略小于A，将它们以初速度v竖直向上抛出．则下列说法中正确的是（）A．若不计空气阻力，在它们上升的过程中，B对A无压力作用B．若不计空气阻力，在它们上升的过程中，B对A的压力向下C．若考虑空气阻力，在它们上升的过程中，B对A的压力向上D．若考虑空气阻力，在它们下落的过程中，B对A的压力向上2(2010·安徽理综)L型木板P(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滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为( )A．3B．4C．5 D．63.（四川省德阳市高中2010届“一诊”考试 2）如图所示，一长直轻杆左端水平插入墙壁固定，右端用一绳子系住拉于墙上，绳与杆之间夹角为θ.现在杆的右端挂一重物mg.则拉于墙上那根绳子的张力大小等于（）A.mgB.mg/sinθC.mg/cosθD.无法确定4．(2014·昆明市质量检测)如图7所示，两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内，杆及碗口平面均水平、碗的半径及两小球之间的距离均为R，不计小球半径，则碗对每个小球的支持力大小为( )A.33mg B.233mg C.3mg D．2mg5（1）如图1所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态.现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度.（2）若将图1中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2所示，其他条件不变，求剪断L2瞬间物体的加速度.1）下面是某同学对该题的一种解法：解：设L1线上拉力为T1，L2线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，T1cosθ=mg，T1sinθ=T2，T2=mgtanθ，，剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。
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受力分析专项训练题
一、选择题
1、粗糙的水平面上叠放着 A 和 B 两个物体， A 和 B 间的接触面也是粗糙的，如果用水平力 F 拉 B ，而 B 仍
保持静止，则此时 (
)
A ．
B 和地面间的静摩擦力等于 F ， B 和 A 间的静摩擦力也等于 F ．
B ． B 和地面间的静摩擦力等于
F ， B 和 A 间的静摩擦力等于零．
C ． B 和地面间的静摩擦力等于零， B 和 A 间的静摩擦力也等于零．
D ． B 和地面间的静摩擦力等于零，
B 和 A 间的静摩擦力等于 F ．
2、如图所示 , 重力 G
的物体，在动摩擦因数为
0.1 的水平面上向左运动，
=20N
同时受到大小为 10N 的，方向向右的水平力 F 的作用，则物体所受摩擦力大
小和方向是 ( )
A ． 2N ，水平向左
B ． 2N ，水平向右
C ． 10N ，水平向左
D ． 12N ，水平向右
3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力
F 和地面对它的摩擦力 f 的作用。
在
物体处于静止状态的条件下，下面说法中正确的是： ( )
A ．当 增大时， f 也随之增大
B ．当 增大时， f 保持不变
F
F
C ． F 与f 是一对作用力与反作用力
D
．F 与 f 合力为零
4、如图所示，质量为 m 的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成 α角的拉力 F 作用，恰好做匀速直
线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为(
)
A ． cos α / （ － sin
α ） B ． sin α / （ － sin
）
F mg F F
mg F α
C ．（ mg － F sin α ） / F cos α
D ．F cos α/ mg
5、如图所示，物体 Ａ、Ｂ 的质量均为 ｍ， A 、 B 之间以及 Ｂ与水平地面之间的动摩擦系数均为
μ 水平拉力
F 拉着 B 物体水平向左匀速运动（ A 未脱离物体 Ｂ的上表面） F 的大小应为 ( )
A ．2
B ． 3μ mg
C ． 4
D ． 5μ mg
μmg μmg
6、如图所示物体在水平力 F 作用下静止在斜面上，若稍许增大水平力 F ,
而物体仍能保持静止时
(
)
A.. 斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大
B. 斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大
C. 斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大
D. 斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大 7、用大小相等、方向相反，并在同一水平面上的力 F 挤压相同的木板，木板中间夹着两块相同的砖，砖和
木板均保持静止，则 (
)
A ．两砖间摩擦力为零
B ． F 越大，板与砖之间的摩擦力就越大
C ．板砖之间的摩擦力大于砖的重力
D ．两砖之间没有相互挤压的力
8、如图 3 所示， A 、 B 两物体紧靠着放在粗糙水平面上， A 、 B 间接触面光滑．在
水平推力 F 作用下两物体一起加速运动，物体 A 恰好不离开地面，则物体
A 的受
力个数为 (
) A ． 3
B ． 4
C ． 5
D ． 6
9、如图 2-2-8 所示，物体 a 、b 和 c 叠放在水平桌面上，水平力
F =5N 、F =10N 分别作用于物体
b
c
b 和
c 仍保持静止．以 F 、 F 、 F 分别表示 a 与 b 、 b 与 c 、 c 与桌面间的静摩擦力的大小，则（
1
2
3
A ． F 1=5N ， F 2=0， F 3=5N
B ． F 1=5N ， F 2=5N ，F 3 =0
a C ． F 1=0， F 2=5N ， F 3=5N
D
． F 1=0， F 2=10N ，F 3 =5N
F b
b c
b 、
c 上， a 、
）
F c
图 2-2-8
10、如图 2-2-2 示，物体 A 、B 在力 F 作用下一起以相同速率沿
F 方向匀速运动， 关于物体 A 所受的摩擦力，
下列说法中正确的是（
）
F
A ．甲、乙两图中 A 均受摩擦力，且方向均与 F 相同
A
A
B ．甲、乙两图中 A 均受摩擦力，且方向均与 F 相反
B
F
B C ．甲、乙两图中 A 均不受摩擦力
D ．甲图中 A 不受摩擦力，乙图中 A 受摩擦力，方向均与
F 相同
甲
乙
图 2-2-2
二、计算题
11、如图所示，物体
A 重 40N ，物体
B 重 20N ， A 与 、
B 与地面间的动摩擦因数均为
0.4 ．当用水平力向右
B
拉动物体 A 时，试求：
（ 1）B 物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；
（ 2）A 物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向．
12、如图所示，放在水平地面上的物体
轻质弹簧，已知物体与地面间的动摩擦因数
A 重 G =100 N ，左侧用轻质绳系在墙上，此时张力为零，右侧连着一
μ =0.4 ，弹簧的劲度系数 k =25 N/cm ．在弹簧的右端加一水平拉
力 F ，则：
(1) 当弹簧伸长 1 cm 时，物体受哪几个力的作用，各为多大
(2) 当弹簧伸长 2 cm 时，物体受哪几个力的作用，各为多大
13、如图所示，在水平面上放一个质量为 m 2的物体 B ，物体 A 的质量为 m 1， AB 间用劲度系数为 k 的轻质弹簧相连，原来处于静止状态．现对物体 A 施加一竖直向上的拉力，使 A 以加速度 a 向上做匀加速直线运动，问 A 至少运动多长时间才能将 B 拉离地面 ?
14、如图所示，弹簧AB原长为35 cm， A端挂一个重50 N的物体，手执 B端，将物体置于倾角为30°的斜面上，当物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40 cm，当物体匀速上滑时，弹簧长变为50 cm ，求弹簧的劲度系数
和物体与斜面的动摩擦因数?
15、质量为m=5kg的物体，置于倾角为θ=37°的固定斜面上，刚好匀速下滑。
现对物体施加一沿斜面推力F，使物体沿斜面匀速向上运动，求推力 F的大小。
16、如图所示，用与水平方向成θ角向上的推力F, 将重为G的物体压在竖直的墙上，使之保持
静止的状态，求物体受到墙对它的弹力和摩擦力。
17、如图 1-24 （原图 1-38 ）所示，质量为m＝ 5kg的物体，置于倾角为 30°的粗
糙斜面块上，用一平行于斜面的大小为30N的力推物体，使其沿斜面向上匀速
运动．求地面对斜面块M的静摩擦力是多少？
18、如图 2-2-3所示，物体A、B 的质量 m A=m B=6kg， A 和 B、B 和水平面间的动摩擦因数都等于0.3 ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平力F=30N．那么， B 对 A 的摩擦力和水平桌面对 B 的摩擦力各为多大?
A F
B
图 2-2-3
19、如图 2-4-27 所示，小球质量为 m，置于质量为 M的倾角为θ的光滑斜面上，悬线与竖直方向的夹角为
α，系统处于静止状态．求
（ 1）斜面对小球的支持力和悬线对小球的拉力大小．α（ 2）地面对斜面体的水平和竖直方向的作用
力大小
θ
图 2-4-27
20、如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，质量为m的物体受到与斜面成α的拉
F 的作用，在斜面上向
力
上作匀速直线运动，求：动摩擦因数为多大？
α
θ
21、如图所示，A、B 两物体叠放在水平地面上，已知A、B 的质量分别为m A=10kg， m B=20kg， A、 B 之间， B 与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5 。
一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°
2
今欲用外力将物体 B 匀速向右拉出，求所加水平力 F 的大小。
（取 g=10m/s ，sin37 °=0.6,cos37 °=0.8 。
）。