高中物理 专题复习 《物体的受力分析》
物理必修1物体的受力分析

例1:子弹从枪口射击后,在跟水平成300仰 角的方向上运动,画出子弹的受力分析图。
有人会说子弹受到高温高压气体施于 子弹向前的力F,这种说法是否正确?
理解力的物质性。 惯性不是力。
v
f
G
例2.如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固 M
定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜 放的固定挡板MN接触,且处于静止状态,
滑动摩擦力;有摩擦力一定有弹力,所以一定有弹力。根据
平衡条件可得:
F cos f ①
Fy
F
N F sin mg ② f f F cos
Nα
Fx
N' N mg F sin
mg
弹力是产生摩擦力的必要条件。有摩擦力一定存在弹力;有弹力不一定
存在摩擦力。本题受力分析的次序先根据物体的平衡条件分析的摩擦力,
例1. 在水平桌面上叠放着木块P和Q,水平力F推动两个木块做
匀速直线运动,如图,下列说法正确的是( B ) V
A.P受到3个力的作用,Q受4个力的作用 B.P受到2个力的作用,Q受5个力的作用
P
C.P受到3个力的作用,Q受5个力的作用 D.以上说法均不对.
F
Q
解析:
N1
N2
P
f
GP
Q
F
N1’
GQ
思考:如果两个木块一起做加速运动呢? C
四.用什么方法进行受力分析?
方法1:结合假设法根据力产生的条件进行受力 分析.
只要物体在地球表面及其附近,就一定受到重力作用。跟 物体所处的运动状态无关。
弹力看接触物体之间是否发生弹性形变。对于微小形变可 用假设法分析弹力是否存在。即假设取掉接触物体,看研究对 象的运动状态是否发生变化,如果发生变化说明该接触物体对 研究对象有弹力作用,反之则没有。
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
高中物理受力分析专题

专题受力分析一、受力分析1、定义:把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏,一个不重地找出来,并画出定性的受力示意图。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
2、分析步骤:(1)确定研究对象—可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力①.先画重力和已知力②.再画接触力—(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。
分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
③.再画其他力(3)验证:①.每一个力都应找到对应的施力物体②.受的力应与物体的运动状态对应。
总之,在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力,为解决这一难点可记忆以下受力口诀:,地球周围受重力、绕物一周找弹力、考虑有无摩擦力、其他外力细分析、合力分力不重复、只画受力抛施力3、注意:(1)只分析研究对象受的根据性质命名的实际力(如:重力、弹力、摩擦力等),不画它对别的物体的作用力。
(2)合力和分力不能同时作为物体所受的力。
(3)每一个力都应找到施力物体,防止“漏力”和“添力”。
(4)可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上,对有转动效果的物体,则力应画在实际位置上。
(5)为了使问题简化,常忽略某些次要的力。
如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等。
(6)分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其情况也不同。
二、隔离法与整体法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
高考物理专题复习《受力分析与共点力的平衡》十年真题含答案

高考物理专题复习《受力分析与共点力的平衡》十年真题含答案一、单选题1.(2023·浙江)在足球运动中,足球入网如图所示,则()A.踢香蕉球时足球可视为质点B.足球在飞行和触网时惯性不变C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力D.触网时足球对网的力大于网对足球的力【答案】B【解析】A.在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球上的位置与角度,所以不可以把足球看作质点,故A错误;B.惯性只与质量有关,足球在飞行和触网时质量不变,则惯性不变,故B正确;C.足球在飞行时脚已经离开足球,故在忽略空气阻力的情况下只受重力,故C错误;D.触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力,大小相等,故D错误。
故选B。
2.(2020·浙江)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。
当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。
已知飞机受到重力G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力f F。
下列受力分析示意图可能正确的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意可知所受重力G竖直向下,空气阻力F f与速度方向相反,升力F2与速度方向垂直,发动机推力F1的方向沿喷口的反方向,对比图中选项可知只有A选项符合题意。
故选A。
3.(2017·浙江)中国女排在2016年奥运会比赛中再度夺冠.图为比赛中精彩瞬间的照片,此时排球受到的力有()A.推力B.重力、推力C.重力、空气对球的作用力D.重力、推力、空气对球的作用力【答案】C【解析】图中排球受到的力是:重力、空气对球的阻力,此刻人手与球并没有接触,所以没有推力,故C 正确,ABD均错误.故选C.4.(2023·山东)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。
托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。
高考物理复习之受力分析专题

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图1—1a b 图1—2 图1—4a b c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 水平向右加速运动;(3)小车以加速度a 水平向左加速运动;(4)加速度满足什么条件时,杆对小球的弹力沿着杆的方向。
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。
高中物理必修1专题4受力分析

物体的受力分析一、知识要点:(应牢记)1、分析物体受力的一般步骤是:先把要研究的物体从相互作用的物体群(系统)中隔离..出来,接着分析它受到的性质力...,如:重力、弹力(拉力、支持力等都可归属于弹力)、摩擦力等力。
⑴按确定的顺序分析受力(以防止“漏力或添力”)。
如:重力→弹力→摩擦力⑵再结合按确定的方向分析受力(以防止“漏力或添力”)。
找弹力(或摩擦力)时,以研究对象为中心,从下端接触面开始,按逆时针(或顺时针)方向依次找出各接触面的弹力(或摩擦力);如果研究对象的内部还有物体,则按“先外后内”的顺序找力;⑶重力有且只有一个;有几个接触面就可能..有几个弹力;有几个接触面就可能..有几个摩擦力;(是否有“力”还得根据题给条件判定)2、隔离法与整体法:在受力分析中研究对象的选择通常有隔离法和整体法。
在分析外力对系统的作用时,一般采用整体法;而在分析系统内部各物体之间的相互作用时,采用的是隔离法;但有时解答一个问题时又需要多次选取研究对象,交叉应用整体法和隔离法,要注意灵活运用。
3、进行受力分析时必须注意:⑴物体受到的力都有其施力物体,否则该力不存在;不能随意认为物体受到了某力。
⑵受力分析时,只考虑根据性质..命名的力。
⑶合力与分力是等效的,不能同时考虑,否则重复。
⑷只能分析研究对象受到的力,不能分析研究对象对别的物体施加的力。
⑸合理隔离研究对象,合理选用整体法、隔离法。
⑹画好受力示意图。
4、判定一个力的有无及方向(或大小)的方法⑴根据力的产生条件(定义);⑵从物体所处的状态(平衡和非平衡态)入手结合各种力的特点,然后根据平衡条件或牛顿运动定律进行分析判断(可结合假设法);二、例题解析〖例1〗如图1所示,一匀质木棒,一端靠在光滑圆球上,另一端搁于水平地面上,木棒处于静止状态,这时木棒受到的力有:()A、重力、地面和球的支持力B、重力、地面的摩擦力C、重力、地面和球的支持力、地面的摩擦力D、重力、地面的摩擦力和球的支持力〖拓展〗画出其它物体受到的力。
(新)中学物理《物体的受力分析》知识详解及典型训练试题

物体的受力分析专题练习一、单选题1.如图所示,物体B的上表面水平,当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时,斜面保持静止不动,则下列判断正确的是()A.物体B的上表面一定是粗糙的B.物体B,C都只受4个力作用C.物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D.水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和1.【答案】B【解析】【解答】物体A做匀速直线运动,所以合力为零,即A受重力和支持力,不受摩擦力(若有摩擦力,则不能做匀速直线运动),所以B的上表面是否粗糙不能判定,A不符合题意;对AB整体受力分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,三个力的合力为零,整体受到的摩擦力作用于B上.所以B受到重力、A对B的压力、C对B的支持力和摩擦力.对C分析可知,C受重力、地面对它的支持力、B对C的压力和摩擦力4个力作用,B符合题意;选取ABC的整体为研究的对象,AB匀速运动,C静止,加速度为零,故合力为零;所以C不受的地面的摩擦力(若有摩擦力,则不平衡),C不符合题意;选ABC的整体为研究的对象,AB匀速运动,C静止,合力为零;竖直方向受重力和支持力,所以水平面对物体C的支持力等于三物体的重力大小之和,D不符合题意.故答案为:B【分析】分别对A、B两个物体进行受力分析,都处在平衡状态,合力为零,结合选项逐一分析即可。
2.如图所示,物体沿粗糙斜面下滑,物体受到的作用力有()A.重力、斜面的支持力和下滑力B.重力、斜面的支持力和摩擦力C.重力、摩擦力和下滑力D.斜面的支持力、下滑力和摩擦力2.【答案】B【解析】【解答】解:(1)根据重力的产生可知,物体要受到重力的作用.(2)物体对斜面有一个垂直于斜面表面向下的压力,斜面对物体有一个垂直于斜面向上的支持力.(3)物体沿斜面下滑时,相对于斜面向下运动,斜面对物体有一个沿斜面向上的摩擦力,这个力平衡了重力沿斜面向下的分力.故B正确,ACD错误;故选B.【分析】(1)地球附近的一切物体都要受到重力的作用.(2)物体放在斜面上,斜面要对它有一个支持力.(3)物体受到重力的作用,在斜面上没有加速下滑,而是匀速下滑,说明有一个沿斜面向上的力来平衡它,即摩擦力.3.(2019•江苏)如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右.细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为()A. B. C.Tsinα D.Tcosα3.【答案】C【解析】【解答】小球在受到重力、空气的浮力、绳子的拉力和风的吹力共同作用平衡,其中在水平方向上,风的吹力和绳子拉力的水平分力是一对平衡力,故风对气球的作用力等于. C符合题意,ABD不符合题意。
高一物理重点复习专题四 物体的受力分析

高一物理重点复习专题四物体的受力分析知识归纳1.物体的受力分析是指把研究对象在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来,并画出物体受力的示意图2.受力分析的步骤:(1)明确研究对象。
即确定受力分析的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体的组合。
(2)隔离物体分析。
将研究对象从物体系统中隔离出来,进而分析物体受重力、弹力、摩擦力等,检查周围有哪些物体对它施加了力的作用。
(3)画出受力示意图。
边分析力将力一一画在受力示意图上,准确标出各力的方向。
(4)检查受力分析是否有误。
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。
3.受力分析的技巧(1)只画根据性质命名的力,不把按效果分解的分力或合成的合力分析进来,合力与分力不得同时参与计算分析。
(2)区分内力和外力,对几个物体组成的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当隔离某一物体分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力图上。
(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、物体的重力等,而另一些力,如弹力或摩擦力等,由于形变难以察觉或相对运动方向不明显,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。
(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。
4.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:少画力往往由于受力分析过程很混乱导致,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。
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专题三物体的受力分析课堂任务受力分析步骤受力分析是解决力学问题的必要步骤,贯穿在几乎整个高中物理的学习中,受力分析不掌握,几乎寸步难行。
1.什么是受力分析受力分析就是对物体的受力情况进行分析。
一个物体无论受到几个力的作用只要合外力为零,那么物体就处于静止状态或匀速直线运动状态。
2.受力分析步骤例1如图所示,倾斜天花板平面与竖直平面夹角为θ,推力F垂直天花板平面作用在质量为m的木块上,使其处于静止状态,则下列说法正确的是()A.木块可能受三个力作用B.天花板对木块的弹力等于mg sinθC.木块受的静摩擦力可能等于0D.木块受的静摩擦力等于mg cosθ[规范解答]假设木块只受重力、支持力F N和推力F,这三个力的合力不可能为零,所以要使木块静止,木块一定还受静摩擦力作用,故A、C错误;对木块进行受力分析如图所示,并对重力正交分解,规定垂直天花板方向为y轴方向,则F N+mg sinθ=F,F N=F-mg sinθ,沿平行于天花板方向为x轴方向,则mg cosθ=f静,故B错误,D正确。
[完美答案] D按照“一重二弹三摩擦”的顺序对物体进行受力分析,弹力、摩擦力的有无及方向有时需要用到假设法来判断。
应用正交分解法时应使尽可能多的力落在坐标轴上。
[变式训练1]如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上,关于M受力的个数,下列说法中正确的是()A.M一定是受两个力作用B.M一定是受四个力作用C.M可能受三个力作用D.M不是受两个力作用就是受四个力作用答案 D解析若拉力F大小等于重力,则物体M与斜面之间没有相互作用力,所以物体M就只受到两个力的作用,B错误;若拉力F小于物体M的重力时,物体M与斜面挤压且有相对于斜面下滑的趋势,则斜面对物体M产生支持力和静摩擦力,故物体M就受到四个力作用,D正确,A、C错误。
课堂任务用整体法与隔离法对物体进行受力分析有时做受力分析时可能涉及多个物体,这时选择研究对象很重要。
整体法与隔离法是受力分析的重要方法,是针对几个物体组成的系统来说的。
整体法不需要考虑系统内各物体间相互作用的情况,把各个物体组成的系统当成一个整体来进行分析;要考虑物体间的相互作用时,就必须深入到系统内部,要用到隔离法。
用隔离法时应掌握一个原则,应选受力少的物体隔离。
整体法与隔离法既可以单独使用,也可以综合交替使用,在解题时要学会灵活使用!例2(山东高考)(多选)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上,m2在空中),力F与水平方向成θ角。
则m1所受支持力F N和摩擦力F f正确的是()A.F N=m1g+m2g-F sinθB.F N=m1g+m2g-F cosθC.F f=F cosθD.F f=F sinθ[规范解答]将m1、m2、弹簧看成整体,受力分析如图所示,再将F正交分解。
由于物体做匀速运动,所以水平和竖直方向的合力都为零。
则有:水平方向:F f=F cosθ竖直方向:F N+F sinθ=(m1+m2)g由以上两式得:F f=F cosθ,F N=(m1+m2)g-F sinθ故A、C正确。
[完美答案]AC尽管这里有两个物体,而且m1、m2两个物体都与弹簧有力的作用,但是这里的问题根本没有涉及m1、m2、弹簧间的作用,所以我们把m1、m2、弹簧看成一个整体,用整体法解决这个问题。
如果这道题我们分别对m1、m2采用隔离法进行分析,当然也可以得到正确答案,但是相比用整体法来解决这道题,却复杂多了。
[变式训练2]两刚性球a和b的质量分别为m a、m b,直径分别为d a、d b(d a>d b)。
将a、b两球依次放入一竖直放置、内径为d(d a<d<d a+d b)的平底圆筒内,如图所示。
设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F1和F2,筒底所受的压力大小为F N。
已知重力加速度大小为g。
若所有接触面都是光滑的,则()A.F N=(m a+m b)g,F1=F2B.F N=(m a+m b)g,F1≠F2C.m a g<F N<(m a+m b)g,F1=F2D.m a g<F N<(m a+m b)g,F1≠F2答案 A解析以a、b整体为研究对象,其重力方向竖直向下,而侧壁产生的压力沿水平方向,故不能增大对底部的挤压,所以F N=(m a+m b)g;水平方向,由于物体处于平衡状态,所以受力也是平衡的,因此水平方向力的大小是相等的,即F1=F2,故正确答案为A。
例3如图所示,在一粗糙的水平面上,有两个质量分别为m1、m2的木块A 和B,中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用水平力向右拉木块B,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离为()A.l+μk m1g B.l+μk(m1+m2)gC.l+μk m2g D.l+μk⎝⎛⎭⎪⎫m1m2m1+m2g[规范解答]两木块一起匀速运动,A做匀速运动,以A为研究对象,可以分析出在水平方向受弹簧的弹力和摩擦力,这两个力是平衡力。
于是有kΔl=μm1g(Δl是弹簧的伸长量),故Δl=μm1gk,木块之间的距离就是弹簧伸长后弹簧的长度,故为l+μk m1g,A正确。
[完美答案] A(1)这里求两木块之间的距离,就是弹簧伸长后弹簧的长度。
弹簧长度问题是木块A、B及弹簧内部的问题,只能用隔离法。
(2)隔离法的原则是尽量隔离受力少的物体,这里木块A的受力少,所以优先隔离木块A。
本题如果隔离木块B,解题过程相对就复杂多了,同学们可以试试。
[变式训练3]如图所示,A、B两球用轻杆相连,用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点。
现有一水平力F作用于小球B上,使系统保持静止状态,且A、B两球在同一水平线上。
已知两球重力均为G,轻杆与细线OA长均为L。
则()A.细线OB的拉力为2G B.细线OB的拉力为GC.水平力F的大小为2G D.水平力F的大小为G答案 D解析先隔离A球,A受到细线OA的拉力、轻杆的弹力和重力G,因为F AO 是竖直方向,故F AO与重力是一对平衡力,所以轻杆对A的弹力为零;再隔离B 球,B球只受到重力G、细线OB的拉力F BO和水平拉力F作用(与杆无作用),根据正交分解可得F=G,F BO=2G,所以D正确。
例4如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面的倾角为θ。
质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?[规范解答](1)将A和B看成一个整体进行受力分析,如图甲所示,受到重力G=(M+m)g,地面支持力N,墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用。
整体处于平衡状态,则水平、竖直方向的合力都为零,故有:N=G=(M+m)g,f=F。
(2)隔离B,对B进行受力分析,如图乙所示:它受到重力mg,三棱柱对它的支持力N B,墙壁对它的弹力F的作用,处于平衡状态,由于合力为零,则有:N B cosθ=mg,N B sinθ=F,解得F=mg tanθ。
[完美答案](M+m)g mg tanθ(1)当第一步由整体法得出f=F,但F未知,再用整体法已无法继续作答。
这时就应想到F既是墙壁对整体的弹力,也是墙壁对球B的弹力,所以必须再隔离球B进行受力分析。
(2)在用整体法和隔离法交替分析受力时应注意,整体受到的力必然是整体的某一部分受到的力。
而隔离某个物体来分析时有的力是内力,在用整体法对整体受力分析时不考虑。
(3)还应该注意:当我们研究相互作用的多个物体时,可以将其中的一个物体隔离进行分析,也可以将其中的几个物体作为一个小的整体隔离出来进行分析。
隔离法并不是只能隔离一个物体进行分析。
[变式训练4-1](多选)如图所示,物体B靠在水平天花板上,在竖直向上的力F作用下,A、B保持静止,A与B间的动摩擦因数为μ1,B与天花板间的动摩擦因数为μ2,则关于μ1、μ2的值下列判断可能正确的是()A.μ1=0,μ2≠0 B.μ1≠0,μ2=0C.μ1=0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0答案BD解析选物体A、B组成的整体为研究对象,水平方向不受力的作用,故水平方向的滑动摩擦力为零,故μ2可以为零,也可以不为零。
再隔离物体B,物体B处于静止状态,必然受物体A的弹力,否则会下掉,但弹力垂直A、B的接触面,故A、B之间必有摩擦力作用,故μ1一定不为零,故B、D正确。
[变式训练4-2]如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。
已知A与B 间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则A与B的质量之比为()A.1μ1μ2 B.1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2 D.2+μ1μ2μ1μ2答案 B解析B刚好不下滑时,设作用在B上的水平力为F,则有μ1F=m B g;A恰好不滑动,将A、B看成整体研究,得F=μ2(m A g+m B g),所以m Am B =1-μ1μ2μ1μ2,故B正确。
1. 如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B 两物体均处于静止状态。
若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体各受几个力()A.3个、4个B.4个、4个C.4个、5个D.4个、6个答案 C解析对物体A受力分析,竖直方向上受两个力:重力和支持力;水平方向上受两个力:水平力F和B对A的摩擦力,即物体A共受4个力作用;对物体B 受力分析,竖直方向上受3个力作用:重力、地面的支持力、A对B的压力;水平方向上受两个力作用:水平力F和A对B向右的摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故C正确。
2. 物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上,如图所示,a、b处于静止状态,关于a、b两物体的受力分析,下列说法正确的是()A.a受到两个摩擦力的作用B.a共受到四个力的作用C.b共受到三个力的作用D.a受到墙壁摩擦力的大小随F的增大而增大答案 A解析b共受到四个力的作用:重力、F、a对b向右的弹力和向上的静摩擦力,故C错误。
a受到五个力:重力、墙对a向右的弹力和向上的静摩擦力,b 对a向左的压力和向下的静摩擦力,故A正确,B错误。
由上得知,墙壁对a的摩擦力大小等于a和b的总重力之和,不随F的增大而增大,故D错误。
3. L形木板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.3 B.4 C.5 D.6答案 C解析对木板P进行受力分析:木板P受重力、斜面的支持力、滑块Q的弹力、弹簧的弹力和与斜面间的摩擦力共5个力的作用,故C正确。