专题：受力分析

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1、1. 受力分析概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受 力的示意图，这个过程就是受力分析.(2)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(电磁力、浮力等).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.F =0(2)共点力的平衡条件：F 合 = 0或者合_ 合Ky=03. 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

2、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.1. 整体法与隔离法当物理情景中涉及物体较多时，就要考虑采用整体法和隔离法.(1)整体法研究外力对系统的作用、各物体运动状态相同同时满足上述两个条件即可采用整体法.隔离法!分析系统内各物体(各部分)间相互作用(2)隔禺、各物体运动状态可不相同 物体必须从系统中隔离出来，独立地进行受力分析，列出方程.2. 图解法应用图解法解题时物体的受力特点是：(1)受三个共点力；(2)个力大小、方向不变，一个 力方向不变，另一个力大小、方向都变.练习：整体法和隔离法的应用(2010山东理综1

3、7)如图5所示，质量分别为m.e 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(加在地面上，m在 空中)，力F与水平方向成0角则m1所受支持力Fn和摩擦力Ff正确的是(A.B.C.D 亠 f丄mi6.图解法的应用如图6所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳Oa固定不动, 绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的FN=m1g+m2gFsin 0FN=m1g+m2gFcos 0Ff=Fcos 0Ff=Fsin 0Fnm2/F张力大小将()A. 直变大B. 一直变小考点一物体的受力分析1. 受力分析的基本步骤(1)明确研究

4、对象一一即确定分析受力的物体,研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统.(2)隔离物体分析一一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) 画受力示意图边分析边将力画在受力示意图上，准确标出力的方向，标明各力的符号.2受力分析的常用方法（1）整体法和隔离法 研究系统外的物体对系统整体的作用力； 研究系统内部各物体之间的相互作用力.（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.【例1如图7所示，在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向

5、上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是（）A. a 一定受到4个力B. b可能受到4个力C. a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D. a与b之间一定有摩擦力【例2】如图10所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成30的夹角；直杆上套有一个质量 为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F=10 N的力, 圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7, g=10 m/s2.下列说法正确的是（）A. 圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B. 圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 NC. 圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D. 圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N

6、考点二平衡问题的常用处理方法 平衡问题是指当物体处于平衡状态时，利用平衡条件求解力的大小或方向的问题.处理方法 常有力的合成法、正交分解法、三角形法则.考点三 用图解法进行动态平衡的分析1. 动态平衡：是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变 化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题.2. 基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”.3. 基本方法：图解法和解析法.【例3】如图11所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子 与水平方向夹角均为60 .现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳 子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉

7、力 变化情况是（）A. 增大B.先减小后增大C. 减小D.先增大后减小【例4】如图12所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端， 用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过 程中（该过程小球未脱离球面），木板对小球的推力F、半球面对小球 的支持力f2的变化情况正确的是（A.C.7.1.F1增大，F2减小B. F1增大，F2增大F1减小，F2减小D. F1减小，F2增大整体法与隔离法在平衡问题中的应用对整体法和隔离法的理解整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法，整体法的优点在于只需要分析整个 系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用.隔离法是指将某物体从周围物

8、体中隔离出来，单独分析该物体的方法，隔离法的优点在于能 把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚.2. 整体法和隔离法的使用技巧当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整 体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法.整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离 法.【例4 如图13所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在 水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、 半径为r的光滑球B.以下说法正确的有（）A对地面的压力等于（M+m

9、） g A对地面的摩擦力方向向左R+rB对A的压力大小为厂mg细线对小球的拉力大小为RmgA.B.c.D.如图14所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b三角形 木块竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上，现用竖直向上的作用力F,推动木 块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止， 则下列说法正确的是（）木块a与铁块b间一定存在摩擦力 木块与竖直墙面间一定存在水平弹力 木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和A.B.C.D.&共点力平衡中的临界与极值问题的处理方法1 临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状

10、态“恰好出 现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述. 常见的临界状态有：（1）两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0（主要体现为两物体间的弹力为 0）；（2）绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值；绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中 张力为0；（3）存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大. 研究的基本思维方法：假设推理法.2 .极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.一般用图解法或解析法 进行分析.如图15所示，两个完全相同的球，重力大小均为G,两球与水平 地面间的动摩擦因数都为，

11、且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 一根轻绳两端固结在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力， 当绳被拉直后，两段绳间的夹角为弘求当F至少为多大时，两球将 会发生滑动.如图16所示，AC、CD、BD为三根长度均为l的 轻绳，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距21.现在C点上 悬挂一个质量为m的重物，为使CD轻绳保持水平，在D点上 可施加力的最小值为（）3小丄1A. mgB 3 mgC.QmgD.gmg1. （2010安徽理综19）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

12、木板P的受力个数 为（）A. 3B. 4C. 5D. 62. 如图2所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静 止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为（nA. 3个B. 4个C. 5个D. 6个3. 如图3所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G的物体在一水平推 力F的作用下处于静止状态.若斜面的倾角为0,则 （）A. F=Gcos 0B. F=Gsin 0C. 物体对斜面的压力FN=Gcos 0GD物体对斜面的压力FN=CO704如图4所示，质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力F作用下， 沿着水平地面上质量为M的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面 保持静止，则地面对斜

13、面（）A. 无摩擦力B. 支持力等于（m+M）gC. 支持力为（M+m）gFsin 0D. 有水平向左的摩擦力，大小为Fcos 05. 如图5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 面倾角为0.质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙之间.A、B处于静止状态，现对B加一竖直向下的力F，F的作用线过球心.设墙对B的作用力z-M为行，B对A的作用力为F2，地面对A的支持力为F3，地面对A的摩擦力为F4,若f缓慢增大而且整个装置仍保持静止，在此过程中（）丿A. 行保持不变，F3缓慢增大B. F2、F4缓慢增大C. F、F4缓慢增大D. F2缓慢增大，F3保持不变 题组

14、2动态平衡问题的分析6. 如图6所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为的光滑斜面劈接 触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，细线悬点O固定不动，在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是（A. 细绳对球的拉力先减小后增大B. 细绳对球的拉力先增大后减小C. 细绳对球的拉力一直减小D. 细绳对球的拉力最小值等于Gsin a7. 如图7所示，倾角为0=30。的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止于光滑斜面上，此时水平力的大小为F；若将力F从水平方向逆 时针转过某一角度a后，仍保持F的大小不变，且小球和斜面依然保持静止，此时水平地面对斜面体的摩擦力为Ff那么F和Ff的大小分别是（A.C.)33F=6G，F=-3-G6 f 333f=_g， f =g F 4 G，Ff 2 G33B. F=2-G，Ff=G33D. F=3-G，F=G3 f 68. 在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板，截面为圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，乙没有与斜面接触而处于静止状态，如图8 所示.现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢地移动，直至 甲与挡板接触为止设乙对挡板的压力为F， 在此过程中（）