专题02 受力分析-【学考复习】2024年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试（上海专用）

力学（二） 受力分析 ◎目标导航 一、力的基本概念 二、重力 三、弹力 四、静摩擦力和滑动摩擦力 五、力的合成和分解 六、共点力的平衡 ◎知识精讲 一、力的基本概念 定义：力是物体相互间的机械作用。 (1)力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。 (2)力的作用效果：①形变；②改变运动状态。 (3)力的相互性：力的作用是相互的。 (4)力的三要素：大小，方向，作用点。 【例1】．下列关于力的说法，正确的是（　　） A．射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用 B．物体相互作用时，先有施力物体，后又受力物体 C．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因 D．被踢出后的足球在地面上向前滚动，是由于受到向前的牵引力作用 二、重力 （1）定义：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。 （2）重力方向：竖直向下。 （3）重力大小：重力G跟物体的质量m成正比，即G＝mg． （4）重心：重力的等效作用点。 （5）重心位置：形状规则，质量均匀的物体重心在其几何中心；不规则薄板状物体可用悬挂法测量。 【例2】：有一质量均匀分布的圆形薄板，若将其中央挖掉一个小圆，则薄板的余下部分（　　） A．重力减小，重心随挖下的小圆板移走了 B．重力和重心都没改变 C．重力减小，重心位置没有改变 D．重力减小，重心不存在了 三、弹力 （1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生的力叫弹力． （2）弹力的产生条件：①弹力的产生条件是两个物体直接接触，②并发生弹性形变． （3）弹力的方向：力垂直于两物体的接触面． ①支持面的弹力：支持力垂直于支撑面，指向被支持的物体；压力总是垂直于支撑面指向被压的物体． ②弹簧两端的弹力方向：指向弹簧恢复原状的方向．其弹力可为拉力，可为压力． ③轻绳对物体的弹力方向：沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力． ④轻杆弹力：如果杆能自由转动则沿杆，不能自由转动则任意方向都有可能． （4）胡克定律 在弹簧弹性限度内，弹力的大小跟伸长或缩短的长度成正比。 即：F＝ - kx（△F＝k△x），k叫弹簧的劲度系数，负号表示弹力和改变量的方向相反。 （5）弹力判断方法： ①假设法：假设接触面上没有弹力，能维持原状则无弹力，不能维持原状则有弹力。 ②通过力的平衡来间接判断弹力是否存在或大小。 【例3】．下列各图中接触面均光滑，其中A、B物体间无弹力的是（　　） A． B． C． D． 【例4】．如图，竖直墙面上固定了一弹性杆，弹性杆的顶端固定一小球，则弹性杆对小球的作用力方向为（ ） A．① B．② C．③ D．④ 四、静摩擦力和滑动摩擦力 1．滑动摩擦力 （1）定义：一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时，受到另一个物体阻碍它相对滑动的力。 （2）产生条件：①接触面粗糙；②有弹力；③有相对运动． （3）方向：总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反．（跟受其他力的方向无关） （4）大小：Ff＝μFN，Ff表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数． （5）效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力． 2. 静摩擦力 （1）定义：互相接触的两物体存在相对运动的趋势，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力． （2）产生条件：①相互接触且发生弹性形变；②有相对运动趋势；③接触面粗糙； （3）方向：总是与物体的相对运动趋势方向相反，并与接触面相切。 （4）大小： ①静摩擦力的大小在0～最大静摩擦力Fm之间变化 ②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，如无特殊说明，可认为它们数值相等． （5）作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用。 3. 摩擦力的判断方法 （1）定义法：根据摩擦力的产生条件判断是否存在和方向。 （2）假设法：假设不存在摩擦力，推导出不符合事实的结论，从而判断摩擦力的存在。 （3）力的平衡：间接判断摩擦力的存在或大小。 【例5】．用手握一个啤酒瓶子，使瓶子竖直方向处于静止状态，则手与瓶子间的摩擦力变化情况是（　） A．如果手的握力加倍，摩擦力也将加倍 B．如果手的握力加倍，摩擦力保持不变 C．如果手的握力减小，摩擦力一定减小 D．如果瓶子的重力增加但瓶子仍保持静止，则摩擦力大小保持不变 【例6】．如图所示，重力G＝100N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为20N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小为　 　N，合力的大小为　 　N． 【例7】．如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、A与地面间的动摩擦因数均为0.4，当用水平力向右拉动物体A时，试求： （1）A与B之间的摩擦力是什么摩擦力？A与地之间的摩擦力是什么摩擦力？ （2）B物体所受的是摩擦