第8讲 受力分析（讲义）-【划重点】2023-2024学年高一物理上学期期中期末复习精细讲义

第8讲 受力分析 ——划重点之复习强化精细讲义系列 知识点一 受力分析 1．受力分析的三个常用判断依据 （1）定义：把研究对象在特定的物理环境中所受到的所有外力找出来，并画出受力示意图。 （2）受力分析的判断依据 ①条件依据：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件。 ②效果依据：有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的，可先根据物体的运动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力，也可应用“假设法”。 ⅰ．物体平衡时必须保持合外力为零。 ⅱ．物体做变速运动时必须保持合力方向沿加速度方向，合力大小满足F＝ma。 ⅲ．物体做匀速圆周运动时必须保持恒力被平衡，合外力大小恒定，满足F＝m，方向始终指向圆心。 ③特征依据：在有些受力情况较为复杂的情况下，我们根据力产生的条件及其作用效果仍不能判定该力是否存在时，可从力的作用是相互的这个基本特征出发，通过判定其反作用力是否存在来判定该力。 2．受力分析的步骤 （1）确定研究对象 所谓研究对象是指需要具体分析其受哪几个力作用的物体或结点。在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是运动状态一致的若干个物体，这要根据研究问题的需要来确定。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。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。 （2）具体分析研究对象的受力情况 按顺序找力，必须先分析物体受到的重力（一般物体都受到且只受一个）；再分析接触力中的弹力（检查与研究对象接触的周围物体）；第三分析其他外力（外界提供的恒力或变力之类的力）；第四分析摩擦力（检查弹力处，只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力，摩擦力经常存在可有可无的情况，要根据合外力是否为零或者指向某一方向来判断）。 （3）画出研究对象的受力示意图 受力分析的结果一般都通过画出物体的受力示意图直观地表示出来。画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。 （4）需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形（或三角形）。 在解同一个问题时，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千万不可重复。 3．整体法、隔离法 （1）整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法。 ①研究问题：研究系统外的物体对系统整体的作用力或者系统整体的加速度； ②注意事项：受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力。 （2）隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的方法。 ①研究问题：研究系统内部各物体之间的相互作用力； ②注意事项：一般情况下先隔离受力较少的物体。 （3）整体法和隔离法的使用技巧 当各个物体运动状态一致（多个物体一起匀速，一起静止，每时每刻都以相同的加速度做变速运动，或者一个静止一个匀速直线运动）时，优先使用整体法分析整体所受合外力；而当各个物体运动状态不一致时优先隔离分析受力较少的物体。 4．受力分析的五个易错点 （1）不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。 （2）对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有。 （3）合力和分力不能重复考虑。 （4）区分性质力与效果力：研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解。“受力分析”分析的是性质力，不是效果力。如：对做圆周运动的物体进行受力分析，不能添加“向心力”，因“向心力”是效果力。 （5）区分内力与外力：对几个物体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；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要在受力分析图中画出。对确定的研究对象进行受力分析，分析的是“外力”不是“内力”。 【针对练习1】科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整的硬性物体时，物体会被牢牢吸附在手机支架上，图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，下列说法正确的是（　　）    A．手机仅受到重力作用 B．手机不受摩擦力作用 C．手机支架对手机的作用力竖直向上 D．手机对手机支架的作用力垂直接触面 【针对练习2】如图所示，A、B两物块叠放在水平面上，在水平恒力F作用下，A、B一起匀速运动，在运动过程中物体A所受外力个数为（　　）    A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【针对练习3】如图所示，轻质弹簧一端系在质量为的小物块上，另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为，已知斜面倾角，斜面与小物块间的动摩擦因数，斜面固定不动。设物块与