(完整版)摩擦力及受力分析
摩擦力 受力分析
（1）首先要明确研究对象（特别是对有多个物 体组成的系统，正确选择研究对象往往起着决定 作用）（整体法.隔离法）
（2）按照一定顺序进行受力分析.一般可先分 析场力，如重力、电场力、磁场力等；然后分 析接触力，分析接触力时，要先分析弹力，在 有弹力的接触面上，再判断是否存在摩擦力.在 受力分析的过程中，要边分析边画受力图（养 成画受力图的好习惯）.
（3）受力分析完后，应仔细检查分析结果与物体 所处状态是否相符.
另外，检查时要能找出每个力的施力物体，这样 做看似费时，但只要能养成好习惯，分析受力时， 就会自觉地运用了.
2.受力分析时应注意： （1）不要把研究对象的受力与其他物体的受力混淆. （2）对物体所受的力，必须明确它的来源，不可 无中生有. （3）“向心力”、“回复力”等效果力，并不是物 实际受到的力，分析受力时应注意.
题6、如图所示，质量为m1的木块在质量为m2的 长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F 的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板 间的动摩擦因数为µ1，木板 与地面间的动摩擦因数为 µ2，则( AD) A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是1m1g B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(m1+m2)g C.当F＞ 2(m1+m2)g时，木板便会开始运动 D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
题3
f
画出f---t图像 Ｆ＝Ｋt 走向高考 P33—考例3
mg
t 摩擦力随外界约束因素变化而变化．---具有被动性
o
Ｆ
题 4．
画出 f 随角度 的变化图像 f
o
题5、如图1-2-3所示，C是水平地面，A、B 是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水 平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速 直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数 µ1和B、C间的动摩擦因数µ2有可能是（ BD ） A.µ1 =0, µ2 =0 B.µ1 =0, µ2 ≠0 C.µ1 ≠0,µ2 =0 D.µ1 ≠0,µ2 ≠0 摩擦力与摩擦系数的关系： 有不一定f、 有f一定有
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A
F
B
练习题：如图所示，物体 B 的上表面水平，B 上面载着物体 A，当它们一起沿斜面匀速
下滑时，A 物体受到的力：（ ）
A B
A．只有重力；
B．只有重力和支持力；
C．只有重力、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
类型题： 摩擦力方向的确定
1、由相对运动或相对运动的趋势确定，摩擦力的方向总与相对运动或相对运动趋势的方向 相反。
甲
已
【例 10】分析下列物体 A 的受力
丙
丁
【达标测试】
1. 运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是 f1 和 f2，那 么( )
A. f1 向下，f2 向上，且 f1 f 2
B. f1 向下，f2 向上，且 f1＞f2
C. f1 向上，f2 向上，且 f1 f 2
D. f1 向下，f2 向下，且 f1 f 2
4、用整体法来确定 【例 6】如图所示，三角形劈块放在粗糙的水平面上，劈块上放一个质量为 m 的物块，物块 和劈块均处于静止状态，则粗糙水平面对三角形劈块：（ ）
A．有摩擦力作用，方向向左； B．有摩擦力作用，方向向右；
C．没有摩擦力作用；
D．条件不足，地面与劈块之间的摩擦力情况？)
一般应按先分析重力，然后环绕物体一周找出与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，在有弹力的接触面上分析是否存在摩擦力（只有在有弹力的接触面之间
才可能有摩擦力），；最后再分析其他场力（电场力、磁场力），边分析边画出力的示意图。
3、画完后进行定性检验，看物体能否处于题目所给的状态
二,受力分析的注意事项
1、明确研究对象。选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便。研究对象可以是单
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 。
07摩擦力 物体的受力分析
06摩擦力物体的受力分析知识梳理一、摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动的趋势的力．2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势．3．大小：滑动摩擦力F＝μF N，静摩擦力：0≤F≤F max. 4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反．5．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势．【特别提醒】(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动．(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动．(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成立．二、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．受力分析的顺序先找重力，再找接触力(弹力、摩擦力)，最后分析电场力、磁场力、其他力．3．受力分析的步骤(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体．(2)隔离物体分析——将研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用．(3)画出受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出力的方向．(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，否则，必然发生了漏力、添力或错力现象．典型例题考点1.滑动摩擦力方向的确定【例1】一倾斜传送带按如图所示方向运动，现将一小物块A慢慢放到传送带的上端．刚放上A后，A 受的摩擦力方向如何？【解析】慢慢放上A后，可认为A的速度为零，而传送带相对于A正在向斜下方运动，即A相对传送带向斜上方运动，故A受滑动摩擦力方向沿传送带向下．【反思】教学过程中发现，很多学生认为A受的摩擦力方向沿传送带向上．导致错误的原因有二：一是没有分清是滑动摩擦力还是静摩擦力，认为这和静止于斜面上的物体受到静摩擦力沿斜面向上是一样的．二是对“滑动摩擦力方向总跟相对运动方向相反”这一判断方法理解不深刻．几乎所有的同学认为滑动摩擦力方向判断要比静摩擦力方向的判断容易，因而忽视了对滑动摩擦力方向判断方法的深刻理解．变式探究1如图所示，质量为m的工件置于水平放置的钢板C上，二者间动摩擦因数为μ.由于光滑导槽A、B的控制，工件只能沿水平导槽运动，现使钢板以速度v1向右运动，同时用力F拉动工件(F方向与导槽平行)使其以速度v2沿导槽运动，则F的大小为( )A．等于μmg B．大于μmgC．小于μmg D．不能确定【错解】 A【错解分析】有的同学误认为摩擦力的方向与v2反向，由平衡条件得出F＝F f＝μmg.【正解】工件对地以v2运动，但相对钢板却是偏左方向，如图所示v的方向．钢板以速度v1向右运动，则工件以等大速度相对钢板向左移动，设为v1′，同时工件被拉动也具有另一速度v2，故工件相对于钢板的运动速度应是v1′与v2的合成，即图中的速度v.滑动摩擦力阻碍二者的相对运动，故工件所受摩擦力F f与v方向相反，要使工件沿导槽匀速运动，所施加的拉力只需与F f的一个分力F1平衡，故F＝F1＝F f·sinα<F f.【答案】C考点2.静摩擦力的有无及方向的判断方法静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，而相对运动趋势不如相对运动直观，它具有很强的隐蔽性，所以静摩擦力的方向判定较困难．为经常用下面几种方法：1．假设法：假定没有摩擦力(即光滑)，分析相对静止的物体间能否发生相对运动．若能，则有静摩擦力，方向与相对运动方向相反；若不能，则没有静摩擦力．如下图甲、乙所示，A、B两物体均在外力F作用下一起匀速运动．若假设甲图中A受摩擦力，则A将不会做匀速直线运动，故A不受静摩擦力．而乙图中，若假设A不受摩擦力，则A将相对于B向下滑动，即A受B 的静摩擦力，方向沿斜面向上．2．运动状态法：根据物体的运动状态利用平衡条件或牛顿第二定律判断，此方法关键是先确定物体的运动状态(静止或加速)，再利用平衡条件或牛顿第二定律列式计算，确定静摩擦力存在与否及静摩擦力的方向．如下图所示中汽车启动时，放在车箱中的相对汽车静止的物体，只能是受到车箱向前的静摩擦力作用才产生了加速度．3．反作用法：利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向，再确定另一物体受到的静摩擦力．【例2】指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向．①物体A静止于斜面上，如图甲所示；②物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上，如图乙所示；③物体A放在车上，在刹车过程中，A相对于车厢静止，如图丙所示；④物体A在水平转台上，随转台一起匀速转动，如图丁所示．【解析】运用假设法判断出图甲斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势，所受的静摩擦力沿斜面向上；图乙中的物体A有向右滑动的趋势，所受静摩擦力沿水平面向左．判断静摩擦力方向，还可以根据共点力作用下物体的平衡条件或牛顿第二定律判断；图丙中，A物体随车一起向右减速运动，其加速度方向水平向左，故A物体所受静摩擦力水平向左(与加速度同向)；图丁中，A物体随转台匀速转动，做匀速圆周运动，其加速度总指向圆心，则A受到的静摩擦力也总指向圆心．【答案】甲图中，沿斜面向上乙图中，水平向左丙图中，水平向左丁图中，总指向圆心【反思】摩擦力的判断比较复杂，有时只根据摩擦力产生的条件是无法判断出来的，要结合物体的运动情况来进行判断．变式探究2如图所示，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止，重力加速度为g.则( )A．只有a>g sinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用B．只有a<g sinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C．只有a＝g sinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用D．无论a为多大，A都受沿传送带向上的静摩擦力作用【解析】A与传送带相对静止，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，A有沿斜面向下的加速度a，对A受力分析可知只有a<g sinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用，B正确．【答案】 B考点3.摩擦力大小的计算方法计算摩擦力的大小，首先要判断摩擦力是属于静摩擦力还是滑动摩擦力，然后根据静摩擦力和滑动摩擦力的特点计算其大小．1．静摩擦力大小的计算根据物体所受外力及所处的状态(平衡或加速)可分为两种情况：(1)物体处于平衡状态(静止或匀速)，利用力的平衡条件来判断其大小．(2)物体有加速度时，若只有摩擦力，则F＝ma.例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度．若除摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求摩擦力，这种与运动状态有关的特点，区别于滑动摩擦力．2．滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式F＝μF N来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N为两接触面间的压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关．3．最大静摩擦力并不是物体实际受到的力，物体实际受到的静摩擦力一般小于最大静摩擦力；最大静摩擦力与接触面间的压力成正比；一般情况下，为了处理问题的方便，最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理．【注意】(1)在分析摩擦力的方向时，要注意静摩擦力的方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”．(2)考查摩擦力时，经常结合共点力的平衡条件和牛顿运动定律来确定摩擦力的大小和方向．【例3】在粗糙的水平面上放一物体A，A上再放一质量为m的物体B，A、B间的动摩擦因数为μ，现施加一水平力F于A(如右图所示)，计算下列情况中A 对B的摩擦力的大小．(1)当A、B一起做匀速运动时；(2)当A、B一起以加速度a向右匀加速运动时；(3)当力F足够大而使A、B发生相对滑动时；(4)当A、B发生相对滑动，且B物体的五分之一伸到A的外面时．【解析】(1)因A、B一起向右做匀速运动，B物体受到的合力为零，所以B物体受到的摩擦力为零．(2)因A、B间无相对滑动，所以B受到的摩擦力是静摩擦力，此时不能用滑动摩擦力公式Fμ＝μF N来计算B所受摩擦力的大小，应用牛顿第二定律对B物体分析有F合＝ma，得Fμ＝ma.(3)因A、B发生相对滑动，所以B受到的摩擦力是滑动摩擦力，即Fμ＝μF N＝μmg.(4)因滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小无关，所以Fμ＝μmg.【反思】在计算摩擦力的大小时要分析物体的运动情况，判断出是静摩擦力还是滑动摩擦力．变式探究3(2010·济南五模)如图所示，质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在水平粗糙的地面上，物体和斜面体均处于静止状态．当在物体上施加一个水平力F，且F由零逐渐加大的过程中，物体和斜面仍保持静止状态．在此过程中，下列判断正确的是( )A．物体受到的摩擦力逐渐增大B．斜面体对物体的支持力逐渐增大C．地面受到的压力逐渐增大D．地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大【解析】本题利用极值法和特殊位置法即可求解，当水平力F为零时，物体受到的摩擦力沿斜面向上，且大小为mg sinθ；当水平力F逐渐增大时，沿斜面方向：mg sinθ＝F cosθ＋f，故摩擦力先减小，当mg sinθ＝F cosθ时，摩擦力减小为零，后沿斜面向下且逐渐增大，故选项A错误；垂直斜面方向：F N＝mg cosθ＋F sinθ，故选项B正确；对物体、斜面体整体受力分析可以看出，竖直方向上地面支持力和重力平衡，故选项C错误；水平方向上推力F和地面对斜面体的摩擦力平衡，选项D正确．【答案】BD考点4.物体的受力分析1.整体法与隔离法2.假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在．3．应注意的问题(1)只分析研究对象的受力而不考虑研究对象对其他物体的施力．(2)对于研究对象所受的每一个力，都能找出施力物体，不能无中生有．(3)合力与分力不能同时考虑．(4)区分内力和外力．对由多物体组成的系统进行受力分析时，只分析系统外的物体对系统的作用力，不分析系统内各物体之间的作用力，若分析系统内某个物体的受力时，系统内各物体之间的作用力就变成了外力．【特别提醒】(1)受力分析时，若涉及的问题是整体与外界作用，一般应用整体分析法，若涉及的问题是物体间的作用时一般采用隔离分析法．(2)分析受力时，一定要验证物体受到的合外力是否与物体的运动状态吻合，如匀速运动时合力等于零．【例4】如图甲所示，容器内盛有水，器壁AB呈倾斜状．有一个小物体P处于图示位置，并保持静止状态，则下列关于物体P的受力情况的说法中，正确的是( )A．P可能只受一个力B．P可能只受三个力C．P不可能只受两个力D．P不是受到两个力就是受到四个力【解析】物体P的受力有以下两种情况．①当物体P所受水的浮力大小等于其重力时，该物体受两个力作用，即重力和水的浮力，方向如图乙所示．②当物体P所受水的浮力大小大于其重力时，该物体受四个力作用，即重力、器壁给予的弹力、水的浮力、器壁给予的摩擦力，方向如图丙所示．【答案】 D【反思】本题最典型的错解是选C.其主要原因是在分析了物体受重力G、浮力F作用后，认为物体与器壁接触必有弹力．实际上接触只是产生弹力的必要条件而非充分条件．此题中对于物体与器壁接触是否有弹力作用，必须利用平衡条件才能准确判断；还有一种错误是认为物体不是受四个力作用而是多于四个力作用，结果选C，这常常是因把合力与分力重复考虑而造成的．我们在分析受力时讲物体受几个力作用，这些力都必须是从力的性质而言的，不能将合力(性质力)与分力(非性质力)重复考虑．多出力也可能是将物体施于其他物体的力画到自身上来了．还要指出的是本题若要画出受力图，则可能出错更多。
摩擦力对物体受力分析问题及解答
摩擦力对物体受力分析问题及解答摩擦力是指两个物体相互接触时产生的阻碍运动的力量。
在物体受力分析中，摩擦力起着重要的作用。
本文将对摩擦力对物体受力的分析问题进行探讨，并提供一些解答。
一、什么是摩擦力？摩擦力是由两个物体之间的接触产生的力量。
当一个物体相对于另一个物体运动时，两者之间的接触面会产生摩擦力。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指物体尚未开始运动时受到的阻碍力。
当施加的力没有超过静摩擦力的极限时，物体将保持静止。
一旦施加的力超过了静摩擦力的极限值，物体将开始运动。
动摩擦力是指物体在相对运动时受到的阻碍力。
当物体运动时，两个接触面之间会产生相对滑动，从而引发动摩擦力。
动摩擦力的大小通常小于或等于静摩擦力。
二、摩擦力的影响因素摩擦力的大小会受到多个因素的影响，主要包括以下几点：1. 物体之间的材质：不同材料之间的摩擦力大小有所差异。
例如，金属之间的摩擦力通常较小，而金属和木材之间的摩擦力较大。
2. 物体的接触面积：接触面积越大，摩擦力越大。
例如，一个平放在地面上的物体与地面的接触面积较大，因此摩擦力较大。
3. 物体之间的压力：压力越大，摩擦力越大。
当施加在物体上的力增大时，物体与接触面之间的压力也会增加，从而导致摩擦力增大。
三、如何计算摩擦力？在物体受力计算中，计算摩擦力的大小可以使用以下公式：F = μN其中，F代表摩擦力的大小，μ代表摩擦系数，N代表物体与接触面之间的压力。
摩擦系数μ是一个表示不同材质之间摩擦力大小的常数。
它的值可以通过实验或文献资料获得。
四、摩擦力的应用与解答1. 问题：一个质量为5kg的物体放在水平地面上，施加在物体上的力为10N，已知静摩擦系数为0.4，求物体静止不动时的摩擦力。
解答：首先计算物体与地面之间的压力N，N = mg，其中m表示物体的质量，g表示重力加速度。
因此，N = 5kg × 9.8m/s² = 49N。
然后使用摩擦力公式计算摩擦力F，F = μN = 0.4 × 49N = 19.6N。
摩擦力-受力分析
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热点一 滑动摩擦力的理解 1.如何理解公式“Ff=μFN”?
滑动摩擦力的大小用公式Ff=μFN来计算，应用 此公式时要注意以下几点： （1）μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、 表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压 力，其大小不一定等于物体的重力. (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关， 与接触面的大小也无关.
图4
摩擦力-受力分析
答案 (1)甲图中，沿斜面向上 (2)乙图中，水平向左 (3)丙图中，水平向左 (4)丁图中，总指向圆心
摩擦力-受力分析
练习2：如图所示，物体B叠放在A上，物体A置于地面上， 若在物体A上施加一个力F，分析以下几种情况下，物体A 和B所受的摩擦力。 （1）一起静止； （2）一起向右匀速直线运动； （3）一起以加速度a水平向右运动.
A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反 B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反 C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同 D.主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力
答案 BCD
摩擦力-受力分析
方法提炼 静摩擦力方向的判断方法 1.假设法（如图3所示）
图3
摩擦力-受力分析
2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛 顿第三定律，可以判断静摩擦力的方向.假如用 一水平力推桌子,若桌子在水平地面上静止不动， 这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡 条件可知，该静摩擦力的方向与推力的方向相反, 加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定 律确定.
3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系) 来判断，此法关键是抓住“力是成对出现的”，先 确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向，再根 据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力.
物理必修一重难点之受力分析：摩擦力
受力分析——摩擦力一、重点：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1】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。
图b 中物体A 沿竖直面下滑，接触面粗糙。
图c 中物体A 沿光滑斜面下滑。
图d 中物体A 静止。
【例2】如图1—9所示为皮带传送装置，甲为主动轮，传动过程中皮带不打滑，P 、Q 分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是：（ ） A ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同【例3】如图1—10所示，物体A 叠放在物体B 上，水平地面光滑，外力F 作用于物体B 上使它们一起运动，试分析两物体受到的静摩擦力的方向。
【例4】如图1—12所示，A 、B 两物体竖直叠放在水平面上，今用水平力F 拉物体，两物体一起匀速运动，试分析A 、B 间的摩擦力及B 与水平面间的摩擦力。
二. 受力分析的步骤：一重、二弹、三摩擦、再其它。
三.受力分析的方法：整体法和隔离法。
【例5】如图1—14所示，Ａ、Ｂ、Ｃ叠放于水平地面上，加一水平力Ｆ，三物体仍静止，分析Ａ、Ｂ、Ｃ的受力情况。
【例6】如图1—15所示，物体Ａ、Ｂ静止，画出Ａ、Ｂ的受力图。
【例7】如图1—16所示，用两相同的夹板夹住三个重为G 的物体A 、B 、C ，三个物体均保持静止，请分析各个物体的受力情况.【例8】如图1—18所示，放置在水平地面上的直角劈M 上有一个质量为m 的物体，若m 在其上匀速下滑，Ｍ仍保持静止，那么正确的说法是（ ）A.Ｍ对地面的压力等于（M+m ）gB.Ｍ对地面的压力大于（M+m ）gC.地面对Ｍ没有摩擦力D.地面对Ｍ有向左的摩擦力四、强化训练1、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，m2在空中），力F与水平方向成θ角。
摩擦力及受力分析
摩擦力及受力分析
一，摩擦力
1.滑动摩擦力
（1）条件：a。
接触b,粗糙, c,压力, d, 相对滑动
（2）大小F f﹦N
压力：与接触面垂直；不一定等于重力，由物体的所受外力和运动情况决定。
（3）方向
与相对滑动的方向相反
二，静摩擦力
（1）定义
两个物体这间有相对运动趋势时产生的阻碍物体相对运动的力。
（2）条件
前三条与滑动摩擦力相同，第四条为：两个物体间有相对运动的趋势。
趋势：将要或者说想要发生相对运动，但它们之间没有发生相对运动，它们是相对静止的。
（3）方向
与相对运动的趋势的方向相反。
（4）大小
最大静摩擦力：物体之间刚好发生相对滑动时的静摩擦力。
0﹤F≤Fm
三分析摩擦力必须注意的问题
一是要弄清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力，二是要注意两个词：相对和接触面四实例
物体的受力分析一，选定研究对象，
二，隔离对象
三，画受力分析图
一重力，二弹力，三摩擦力。
绕圈找接触的物体，看看对它有没有弹力和摩擦力。
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摩擦力及受力分析学案知识精解一,摩擦力1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力．(1）产生条件：①接触面是粗糙； ②两物体接触面上有压力； ③两物体间有相对滑动．（2）方向：总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反．（3）大小—滑动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比，也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
即N F f μ=其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。
μ为动摩擦因数，取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关。
2、静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力．(1）产生条件：①接触面是粗糙的；②两物体有相对运动的趋势；③两物体接触面上有压力．（2）方向：沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反．（3）大小：静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤f m ，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算，只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF N3、摩擦力与物体运动的关系①摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动的趋势)的方向相反.而不一定与物体的运动方向相反. 如：课本上的皮带传动图。
物体向上运动，但物体相对于皮带有向下滑动的趋势，故摩擦力向上。
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的.而不一定是阻碍物体的运动的.如上例，摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。
注意：以上两种情况中，“相对”两个字一定不能少.这牵涉到参照物的选择。
一般情况下，我们说物体运动或静止，是以地面为参照物的。
而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。
如“A 相对于B"，则必须以B 为参照物，而不能以地面或其它物体为参照物。
③摩擦力不一定是阻力,也可以是动力.摩擦力不一定使物体减速,也可能使物体加速。
④受静摩擦力的物体不一定静止，但一定保持相对静止。
⑤滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反二,受力分析一,受力分析正确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、高中物理的重要内容。
受力分析的程序：1、明确研究对象.选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便。
研究对象可以是单个物体或物体的一部分，也可以是几个物体组成的系统。
在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。
2、隔离研究对象,按顺序找力。
把研究对象从实际情景中分离出来。
为防止漏掉某个力、要养成按一般步骤分析的好习惯。
一般应按先分析重力，然后环绕物体一周找出与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，在有弹力的接触面上分析是否存在摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）,；最后再分析其他场力（电场力、磁场力），边分析边画出力的示意图。
3、画完后进行定性检验，看物体能否处于题目所给的状态二，受力分析的注意事项(1）只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施的力．(2）只分析根据性质命名的力．(3）每分析一个力，都应找出施力物体．（4）合力和分力不能同时作为物体所受的力三、受力分析的常用方法：1、隔离法和整体法2、假设法：结合运动状态分析此外平衡条件也是受力分析的重要依据经典例题（1）由产生条件确定①接触面间有弹力；②接触面粗糙；③有相对运动或相对运动的趋势。
这种方法就是看产生摩擦力的三个条件是否满足。
有一个条件不满足，就没有摩擦力。
【例题1】物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，物体的质量为M 。
当物体沿着墙壁自由下落时，物体受到的滑动摩擦力为________。
【例2】如图所示,长5m 的水平传送带以2m/s 的速度匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0。
1。
现将物体轻轻地放到传送带的A 端，那么，物体从A 端到B 端的过程中,摩擦力存在的时间有多长?方向如何？2．根据运动状态确定 由物体的运动状态，结合物体受其它外力的情况来进行判断.即：① 假设没有摩擦力，看物体能否处于平衡,如不能处于平衡状态，则必有摩擦力;如能处于平衡状态，则必无摩擦力.② 如果物体处于平衡状态且有摩擦力，则摩擦力必与其它的力的合力等大反向【例3】如图，力F 拉着A 、B 共同作匀速运动，A 是否受到摩擦力？B 的上表面水平，B 上面载着物体A,当它们一起沿斜面匀速下滑时,A 物体受到的力:( ）A ．只有重力;B ．只有重力和支持力；C ．只有重力、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1、由相对运动或相对运动的趋势确定，摩擦力的方向总与相对运动或相对运动趋势的方向相反.“相对”二字决定了参照物的选取。
一般情况下是选地面或静止在地面上的物体做参照物，而在判断摩擦力的方向时，参照物不能任意选取。
判断两物体间的摩擦力时，必须以且中之一做参照物。
【例4】人在自行车上蹬车前进时，车的前后两轮受到地面对它的摩擦力的方向（）A．都向前；B．都向后；C．前轮向前，后轮向后； D．前轮向后，后轮向前.2、由牛顿定律确定。
【例5】如图， A、B置于光滑水平面上,在水平力F作用下共同运动，A是否受摩擦力？如有，摩擦力的方向如何？3、由牛顿第三定律确定物体与物体间的摩擦力的作用是相互的，必然满足牛顿第三定律。
所以在分析物体间的摩擦力时,借助牛顿第三定律,往往能起到化难为易的效果。
4、用整体法来确定【例6】如图所示,三角形劈块放在粗糙的水平面上,劈块上放一个质量为m的物块，物块和劈块均处于静止状态,则粗糙水平面对三角形劈块：（）A．有摩擦力作用，方向向左； B．有摩擦力作用，方向向右;C．没有摩擦力作用； D．条件不足，无法判定．试讨论当物块加速下滑和加速上滑时地面与劈块之间的摩擦力情况?)在确定摩擦力的大小时，要特别注意物体间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力，因为二者的大小变化情况是不同的。
滑动摩擦力的大小跟压力 N有关，成正比，与引起滑动摩擦力的外力的大小无关；而静摩擦力的大小跟压力 N无关，由引起这个摩擦力的外力决定，但最大静摩擦力的大小跟压力 N有关。
因此，在确定摩擦力的大小时,静摩擦力的大小应由引起静摩擦力的外力的大小来确定，不能用f=μN计算。
滑动摩擦力的大小常用公式f=μN求得，而静摩擦力的大小常根据平衡条件确定。
1、由平衡条件确定。
【例7】如图所示，质量为m的木块在置于桌面上的木板上滑行,木板静止,它的质量M=3m。
已知木板与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。
则木板所受桌面的摩擦力大小为：vA．μmg； B．2μmg; C．3μmg； D．4μmg。
【例8】如图，两块相同的竖直木板A、B之间,有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小相等的水平力压木板，使砖静止不动。
设所有接触面间的动摩擦因数均为μ，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为：（ )1234F FA ．Mg ；B ．0;C ．μF;D ．2mg 。
2．根据牛顿第二定律进行确定【例9】分析下列物体所受的力（竖直面光滑，水平面粗糙)甲已丙 丁【例10】分析下列物体A 的受力【达标测试】1。
运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是f 1和f 2，那么 （ ）A 。
f 1向下，f 2向上，且21f f = B. f 1向下，f 2向上，且 f 1＞f 2C 。
f 1向上，f 2向上，且21f f =D 。
f 1向下，f 2向下，且21f f =2. 如图用轻绳连接两个用同种材料制成的A 和B 两物体，它们恰能沿斜面做匀速运动，且绳子伸直，关于A 、B 的受力情况，正确的说法有 （ ）A. A 受3个力，B 受4个力 B 。
A 受4个力，B 受3个力C 。
A 、B 均受3个力D 。
A 、B 均受4个力3. 如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。
现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是( ）A 。
L+k μm 1g B 。
L+k μ(m 1+m 2)g C 。
L+k μm 2g D 。
L+k μ（2121m m m m +)g 4。
两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图,不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为（ )A。
mg ,（M-m)g B。
mg , mgC。
(M-m）g ，Mg D。
(M+m)g , （M—m)g5。
如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑动，长木板与水平地面间的滑动摩擦系数为μ1，木块与木板间的滑动摩擦系数为μ2,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面摩擦力大小为（ )A. μ2mg B。
μ1Mg C。
μ1（m+M)g D。
μ2mg+μ1Mg6。
A、B、C三物体质量分别为M、m、m0，作如图所示的连接，绳子不可伸长,且绳子和滑轮的摩擦均不计，若B随A一起沿水平桌面向右做匀速运动，则可以断定 ( ）A. 物体A与桌面之间有摩擦力,大小为m0gB. 物体A与B之间有摩擦力,大小为m0gC。
桌面对A，B对A,都有摩擦力,两者方向相同，大小均为m0gD。
桌面对A，B对A，都有摩擦力,两者方向相反，大小均为m0g7. 一个水平放置的弹簧，在两端各用10N的力拉弹簧，若弹簧的劲度系数为100N/m，则弹簧的伸长量为，若将此弹簧的一端固定，在另一端用20N左右的力拉,弹簧的伸长量为。
8。
如图，小车上固定着一根弯成θ角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球，若小车静止，杆对球的弹力的大小为，方向 ;若小车以加速度a水平向右加速运动，杆对球的弹力的大小为。
9。
重500N的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0。
3，当用180N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为 N;当用100N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为 N。
10。
如图所示的皮带传动装置中，Ａ和Ｂ分别为主动轮和被动轮上边缘点，则分析工作时,带对Ａ的摩擦力方向为，皮带对Ｂ的摩擦力方向为。
11。
如图,用外力F水平压在质量为m的物体上，（设受力F的面绝对光滑），恰好使物体静止,此时物体与墙之间的摩擦力为，如将F增大为3F,物体与墙之间的静摩擦力为；若将F减小为0。
5F，物体滑动，墙与物体之间的动摩擦因数为μ，则物体与墙之间的滑动摩擦力为。
【综合测试】1. 如图，放在粗糙水平桌面上的木块，受到F 1＝8N ，F 2＝3N 的水平推力作用而处于静止状态.若撤去F 1，则物体( ）A 。