高中物理三种性质力 受力分析
专题强化 三种性质的力及物体的受力分析
专题强化三种性质的力及物体的受力分析一、弹力的判断和计算1．弹力的判断(1)弹力有无的判断“三法”：①条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．②假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态．③状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力平衡条件(第5节学习)判断弹力是否存在．(2)弹力方向的确定．2．弹力的计算(1)对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律F＝kx计算．(2)对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件或牛顿第二定律(第四章学习)来确定弹力大小．在图1中画出小球A所受弹力的示意图(已知各接触面都是光滑的且各图中小球A均处于静止状态)．图1三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图2所示，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态．现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()图2A．4 cm B．6 cmC．8 cm D．10 cm二、摩擦力的分析与计算1．摩擦力有无的判断方法(1)条件法：根据摩擦力产生的条件判断．(2)假设法：假设接触面光滑，若物体原先的运动状态改变，说明存在摩擦力；否则不存在摩擦力．(3)状态法：由物体所处的状态分析，若物体静止或做匀速直线运动，根据初中学过的二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力．(4)力的相互作用法：当一物体所受摩擦力方向不易判断时，可先确定与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况，然后根据牛顿第三定律作出判断．2．摩擦力大小的计算(1)静摩擦力的大小①静摩擦力的大小通常要通过受力情况和平衡条件进行计算，随着产生运动趋势的外力的变化而变化．②最大静摩擦力F max的大小随物体对接触面的压力的增大而增大，其值略大于滑动摩擦力，高中阶段为了计算方便，往往认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．(2)滑动摩擦力的大小计算公式F f＝μF N公式中F N为接触面受到的正压力，与物体的重力G是两种性质的力，大小和方向不一定与重力相同，F f与物体的运动状态、运动速度的大小、接触面积的大小均无关．如图3所示，一辆汽车在平直公路上向右行驶，车上有一木箱，试判断下列情况中木箱所受的摩擦力种类及摩擦力的方向．图3(1)汽车由静止向右加速运动时(木箱和车无相对滑动)；(2)汽车刹车时(木箱和车无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(木箱和车无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上滑动时；(5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时．(2019·河北师大附中期中)把一个重为G的物体，用一个水平力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的粗糙墙壁上，物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，如图4所示，从t ＝0开始物体所受的摩擦力F f随t的变化关系正确的是()图4三、物体的受力分析受力分析的一般步骤1．明确研究对象．研究对象可以是单个物体(质点、结点)，也可以是两个(或多个)物体组成的整体．2．隔离分析：将研究对象从周围物体中隔离出来．3．按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序，依据各力的方向，画出各力的示意图．(多选)如图5所示，有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙的水平地面上，现用水平力F作用在B上，三个物体仍然静止，下列说法中正确的是()图5A．B对A有摩擦力作用B．B受到A、C的摩擦力作用C．B受到C的摩擦力作用D．地面对C有摩擦力作用，大小等于F针对训练(2019·泰安一中期中)如图6所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，力F作用在物体C上后，各物体仍保持静止状态，那么以下说法正确的是()图6A．A受的各个摩擦力之和不为零B．A、B、C三个物体组成的整体所受摩擦力为零C．C不受摩擦力作用D．B不受摩擦力作用1.(弹力的判断和计算)(2019·黑龙江实验中学期中)如图7所示，物体A分别与水平面、竖直墙面以及物体B紧密接触，所有接触面均光滑，A、B均静止，则()图7A．物体A受三个弹力作用B．物体A受两个弹力作用C．物体B受两个弹力作用D．物体A和物体B均只受一个弹力作用2．(摩擦力的分析与计算)如图8所示，物体A的质量为1 kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始，物体以一定的初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左、大小恒为F0＝1 N的作用力，则反映物体受到的摩擦力F f随时间变化的图像正确的是(取向右为正方向，g取10 N/kg)()图83．(物体的受力分析)分别画出图9中小球的受力示意图．(图甲中小球用细绳悬挂着静止在光滑的斜面上，乙中小球用细绳挂着静止在桌角上，丙中小球固定在杆上)图94．(物体的受力分析)(2019·济南一中期中)我国的高铁技术在世界处于领先地位，高铁(如图10甲所示)在行驶过程中非常平稳，放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动．图乙为高铁车厢示意图，A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上，两物块与桌面间的动摩擦因数相同，A的质量比B的质量大，车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，A、B相对于桌面始终保持静止，下列说法正确的是()图10A．A受到2个力的作用B．B受到3个力的作用C．A受到桌面对它向右的摩擦力D．B受到A对它向右的弹力。
高三物理受力分析知识点归纳总结
高三物理受力分析知识点归纳总结高三物理学科的学习对于学生来说十分重要，其中受力分析是物理学中的一个关键内容。
在受力分析中，学生需要正确理解和应用多个概念和原理，以解答与受力相关的问题。
本文将对高三物理受力分析的知识点进行归纳总结，帮助学生更好地掌握这一部分内容。
一、受力的基本概念受力是物体之间相互作用的结果，具有大小、方向和作用点三个基本要素。
受力的大小用力的大小来表示，单位是牛顿（N）；受力的方向则通过箭头表示，箭头的指向为受力的方向；受力的作用点指的是受力施加的位置。
二、力的合成与分解力的合成是将多个力合成为一个力的过程，根据平行四边形法则或三角法则可以求得合力的大小和方向。
力的分解则是将一个力分解为两个垂直方向的力的过程，根据三角函数可以求得力的分解后的分力大小。
三、力的平衡力的平衡是指物体上合力为零的状态，物体在力的合成下保持静止或匀速直线运动。
根据力的平衡条件可以解决与平衡相关的问题。
四、摩擦力摩擦力是由物体表面之间的接触而产生的阻碍相对运动的力。
摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力两种，根据摩擦力的计算公式可以求解摩擦力的大小。
同时，还需了解静摩擦力和动摩擦力的判定条件。
五、弹力弹力是由弹簧、弹簧秤等具有弹性的物体产生的力，具有大小与伸长量成正比、方向与伸长方向相反的特点。
弹力的大小可以通过胡克定律来计算。
六、斜面上的力当物体放置在斜面上时，重力可以分解为垂直向下的分力和平行于斜面的分力。
根据斜面的倾角和力的平衡条件，可以求解物体在斜面上所受的力。
七、浮力浮力是液体或气体对物体的抗力，大小与物体排开的液体或气体的体积有关。
浮力的大小可以通过阿基米德原理来计算，也可以根据浸没物体受浮力平衡条件来解决问题。
八、牛顿运动定律牛顿运动定律是受力学科的核心内容之一，包括第一定律、第二定律和第三定律。
第一定律也叫惯性定律，指出物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动；第二定律是力的作用等于物体质量乘以加速度；第三定律是任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
【备考2013】最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点3力学中的三种力和受力分析
【考点知识方法解读】1.重力是由于地球对物体的吸引而产生的。
重力的方向竖直向下，在地面附近，重力的大小等于mg。
2.弹力是指发生弹性形变的物体由于要恢复原状对与它接触的物体产生的作用力。
弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的哪个物体上。
压力、支持力、绳子中拉力都是弹力，压力、支持力的方向垂直于接触面，绳子中拉力方向沿绳子方向。
弹簧(橡皮筋)中弹力大小遵循胡克定律，F=kx。
非弹簧中的弹力一般根据平衡条件或牛顿运动定律列方程解答。
3.摩擦力是指相互接触且发生弹性形变的粗糙物体之间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
滑动摩擦力的大小F f=μF N；静摩擦力的大小范围：0<F f<F fm；具体大小一般根据平衡条件或牛顿运动定律列方程解答。
4.接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向一定垂直。
接触面处有弹力时不一定有摩擦力。
受静摩擦力作用时物体不一定静止，受滑动摩擦力作用时物体不一定运动。
摩擦力可以是阻力，也可以是动力。
5.受力分析是把研究对象受到的所有外力都找出来，画出受力图的过程。
受力分析的一般步骤是先分析重力和电场力磁场力，再分析接触力（弹力和摩擦力）。
受力分析的步骤是：（1）明确研究对象；研究对象可以是一个物体，也可以是保持相对静止的若干物体。
（2）隔离物体分析受力。
将研究对象从周围物体中隔离出来，只分析周围物体有哪些对它施加了作用力。
（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。
【最新三年高考物理精选解析】1. （2012·海南物理）下列关于摩擦力的说法，正确的是A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速2. （2012·广东理综物理）如图3所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角均为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为A.G和GB. 和C. 和D. 和2.【答案】：B【解析】：左右两绳的拉力合力等于G，由2Fcos45°=G，解得，选项B正确。
第一节力的基本性质(受力图和受力分析)P11~P15
力的基本性质
力是矢量。可以用一带箭头的线段来表示。
F 0 10 20kN
A
力的基本性质
第二节
静力学公理
公理1 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合 力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构 成的平行四边形的对角线确定。
F1 F2 FR
A
以FR表示力F1和力F2的合力，则可以表示为 FR=F1+F2 即作用于物体上同一点两个力的合力等于这两个力的矢量合。
约束与约束反力
第三节
工程中常见的约束与约束反力
一、约束与约束反力的概念
自由体：在空间中运动，位移不受限制的物体，如飞机、 火箭等； 非自由体：在空间中运动，位移受到限制的物体。如梁、 柱等。
约束与约束反力
约束：
对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约 束体，简称约束。
约束反力：
阻碍物体运动的力称为约束反力，简称反力。
第一章 力的基本性质 与物体的受力分析
力的基本性质
第一节 基本概念
一、刚体的概念
在外力作用下，几何形状、尺寸的变化可忽略不计的 物体。
二、力的概念
力是物体之间相互的机械作用，这种作用使物体的 机械运动状态发生改变，或使物体产生变形。 力使物体的运动状态发生改变的效应称为外效应，而 使物体发生变形的效应称为内效应。刚体只考虑外效应； 变形固体还要研究内效应。
第一篇 力系的合成与平衡
引 言
引 言
同时作用在物体或物体系统上的一群力力系。 力学分析中，在不改变力系对物体作用效果的前提下， 用一个简单的力系来代替复杂的力系，就称为力系的合成 （力系的简化）。 对物体作用效果相同的力系称为等效力系。 物体在力系作用下，相对于地球静止或作匀速直线运 动，称为平衡。 作用于物体上的力使物体处于平衡状态，则称该力系 为平衡力系。
高一受力分析
AC二、相互作用与物体的平衡一、力1．力的本质：力的物质性、相互性、矢量性、独立性。
2．力的分类(1)性质力：由力的性质命名的力。
如；重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等。
(2)效果力：由力的作用效果命名的力。
如：拉力、压力、支持力、张力、下滑力、分力，合力、动力、阻力、冲力、向心力、回复力等。
3．弹力A．产生条件：(1)物体间直接接触；(2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。
B．弹力的三种基本模型：(1)轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向,伸长忽略不计，可发生力的突变；(2)轻弹簧能产生的压力或拉力，弹力方向只能沿弹簧的轴线，与弹簧的形变方向相反，不能发生力的突变；(3)轻杆能产生压力或拉力，活动杆的弹力方向一定沿杆，而固定杆的弹力方向可以沿任何方向，不一定沿杆，认为长度不变，可发生力的突变。
注意：轻绳、轻弹簧、轻杆中的“轻”是指质量和重力可视为等于零；同一轻绳、轻弹簧与轻杆的两端及其中间各点的张力大小相等。
C.弹力有无的判断方法：形变法、假设法、状态法D.弹力方向的确定：（1）面和面接触，弹力的方向垂直于接触面，指向受力物体，如图1.（2）点和面接触，弹力的方向过点垂直于接触面，指向受力物体，如图2.（3）点和点接触，弹力的方向过点垂直于过接触点的切面，指向受力物体，如图3. （4）绳子（或弹簧）的弹力沿绳子（或弹簧的方向）、与形变的方向相反，如图4、5 （5）杆的拉力与绳子（或弹簧）的拉力不同，不一定沿着杆的方向，如图6、7图1 图2 图3 图4 图5 图6（固定杆）图7（活动杆）例1.（1）下列各图的接触面均为光滑接触面，Ａ均保持静止状态．画出各图中Ａ球所受的弹力．（2）画出下列各图中A和B物体或C点所受的弹力课后练习画出下列各图中A、B所受的弹力．各球面均看成光滑面．FE．弹力的大小：弹力的大小跟形变量的大小有关。
（1）弹簧的弹力，由胡克定律F=kx,k为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定，x为形变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差：x=|L-L0|，不能将x当作弹簧的长度L.（2）一般物体所受弹力的大小，应根据运动状态(平衡或加速)，利用平衡条件和牛顿运动定律计算。
常见的三种力及受力分析方法
第二章相互作用力与平衡§ 2.1 常见的三种力及受力分析基础知识：一、力1、定义：力是物体之间的相互作用。
2、力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。
3、力的三要素：大小、方向、作用点。
4、力的性质（1）物质性：力不能脱离物体而存在。
“物体”同时指施力物体和受力物体。
（2）相互性：力的作用是相互的。
（3）矢量性：力是矢量，即有大小，又有方向。
5、力的分类：⑴按力的性质分：可分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
⑵按力的效果分：可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。
6、表示力的方法：力的图示或力的示意图。
二.重力1、定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。
2、大小：G=mg3、方向：竖直向下。
地面上处在两极和赤道上的物体所受重力的方向指向地心，地面上其他位置的物体所受重力的方向不指向地心。
4、重心：因为物体各个部分都受到重力作用，可认为重力作用于一点即为物体的重心⑴重心的位置与物体的质量分布和几何形状有关⑵重心不一定在物体上，可以在物体之外。
5、不同星球表面g值一般不同。
三•弹力1、定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力，这是由于要恢复到原来的形状，对使它发生形变的物体产生的力。
2、产生条件：直接接触、弹性形变3、弹力方向的确定：（1）压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，指向被压或被支持的物体。
（2）绳的拉力方向：总是沿着绳，指向绳收缩的方向。
（3）杆子上的弹力的方向：可以沿着杆子的方向，也可以不沿着杆子的方向。
（4）弹簧的弹力方向：可拉伸可压缩4、弹力大小的确定⑴弹簧在弹性限度内，遵从胡克定律即 F = kx⑵同一根张紧的轻绳上拉力处处相等。
⑶弹力一般根据物体的运动状态，利用平衡知识或牛顿第二定律求解。
四.摩擦力1.静摩擦力①产生：两个相互接触的物体，有相对运动趋势时产生的摩擦力。
②作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用。
③产生条件：a:相互接触且发射弹性形变b :有相对运动趋势c:接触面粗糙④大小：根据平衡条件求解或牛顿运动定律求解。
专题04 力学中的三种力和受力分析
专题04 力学中的三种力和受力分析高考命题潜规则4：重力、弹力、摩擦力规则验证：2012年海南物理第7题、2012年山东理综第17题、2012年浙江理综第14题、2011山东理综卷第19题、2010新课标卷第15题命题规律：重力、弹力、摩擦力是高中物理重要的知识点，是高考考查的重点，高考命题常以新情境来考查，而且经常与其他知识综合出题。
考查的题型一般为选择题，在一些计算题也涉及这些知识，难度中等。
命题分析考查方式一重力、弹力与摩擦力【命题分析】：重力、弹力与摩擦力是力学中很重要的三种力。
由于弹力与摩擦力的大小方向的不易确定性，成为高考命题考查的重点。
高考一般引入新情景命题，难度中等。
【考查典例】例1. （2012·海南物理第7题）下列关于摩擦力的说法，正确的是A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速例2. （2012·山东理综第17题）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。
F f表示木块与挡板间摩擦力的大小，F N表示木块与挡板间正压力的大小。
若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则例3.（2012·浙江理综第14题）如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。
细绳的一端与物体相连。
另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。
物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为 4.9N。
关于物体受力的判断（取g=9.8m/s2）.下列说法正确的是（）A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为 4.9N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上例4．（2011山东理综卷第19题）如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。
三种性质力知识讲解
三种性质力--------重力、弹力和摩擦力一、重力1、由于地球的吸引而使物体受到的力2、大小G=mg3、方向竖直向下，不指向地心，不垂直地面向下4、力的作用点：重心二、弹力1、弹力的产生：相互接触的物体由于挤压发生弹性形变，要恢复形变而产生的力。
2、大小：F=kx（胡克定律）3、方向：弹力的方向为物体恢复形变的方向。
（1）支持力和压力的方向垂直于接触面，指向被支持或被压得物体。
（2）：沿着绳子且指向绳子收缩的方向；且同一条绳子内各处的弹力相等（3）杆产生的弹力方向比较复杂，可以沿杆指向杆伸长或收缩的方向，也可不沿杆，与杆成一定的夹角。
4、弹力有、无的判断弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
但有的形变明显，有的不明显。
那么如何判断相互接触的物体间有无弹力？法1：“假设法”，即假设接触物体撤去，判断研究对象是否能维持现状。
若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力，因为接触物体使研究对象维持现状等同于没有接触物，即接触物形同虚设，故没有弹力。
若不能维持现状则有弹力，因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力，从而改变了研究对象的现状。
可见接触物对研究对象维持现状起着举足轻重的作用，故有弹力。
例1：如图所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
【解析】图a中接触面对球没有弹力；图b中斜面对小球有支持力法2：根据“物体的运动状态”分析弹力。
即可以先假设有弹力，分析是否符合物体所处的运动状态。
或者由物体所处的运动状态反推弹力是否存在。
总之，物体的受力必须与物体的运动状态符合。
同时依据物体的运动状态，由二力平衡（或牛顿第二定律）还可以列方程求解弹力。
例2：如图所示，判断接触面MO、ON对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
【解析】水平面ON对球有支持力，斜面MO对球没有弹力。
例3：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；（2）小车以加速度a水平向右运动；（3）小车以加速度a水平向左运动。