第三章相互作用与力的平衡之受力分析 讲义-2024-2025学年高一上学期物理沪科版（2020）必修第一册

受力分析 【知识点】受力分析 一：受力分析的一般步骤 1、确定研究对象：可以是单个物体也可以是多个物体组成的系统： 2、按顺序画力：按顺序分析物体所受的力：一重、 二弹 、三摩擦 、四其他。（注意：摩擦力的前提条件是接触面有弹力） 3、验证：每个力都应找到对应的施力物体 ；物体受到的力应与物体的运动状态对应。 二：受力分析的基本依据 1、条件判断 根据各种性质力的产生条件，如弹力必须是相互接触且发生弹性形交；摩擦力必须是相互接触的物体间有挤压且相对运动或相对运动的趋势等。 2、效果判断 根据各种力的作用效果进行判断 ，如拉或压、推动或阻碍、吸引或排斥等，对它们存在或不存在的假设，然后结合物体的运动状态判断该力是否存在。 3、相互作用判断 根据力的作用的相互性，从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力的作用，即有力必有其反作用力。 三：受力分析的基本方法 方法 整体法 隔离法 假设法 概念 将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法 将所研究的对象从周围的物体中分离出来进行分析的方法 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的方法 选用 原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度 研究系统内部各物体之间的相互作用力 根据力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断力是否存在 注意 问题 受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力 一般情况下隔离受力较少的物体 一般在分析弹力或静摩擦力时应用 选用整体法和隔离法的策略 利用整体法可求外力，用隔离法可求内力 当各物体的运动状态相同时，宜选用整体法；当各物体的运动状态不同时，宜选用隔离法； 对较复杂的问题，通常需要多次选取研究对象交替应用整法与隔离法才能求解 四：受力分析的注意事项 1、防止“漏力"和“添力’’． 2、深刻理解“确定研究对象”的含义，若题目是要求分析A物体受力，那么A物体对其他物体的力就不是A所受的力． 3、画受力图时，力的作用点可沿作用线一一移动． 4、受力分析时，只能分析性质力，不能加入效果力。 5、若某个力的方向难以确定，可以先假设这个力不存在，分析物体会发生怎样的运动，然后确定其方向． 6、分析弹力的方法：先看物体有几处与其他物体接触，再看这些接触处有没有相互挤压（即去掉支持物，看对物体的状态有无影响）。有相互挤压时就有弹力作用，再确定弹力的方向 7、 摩擦力的分析：先看物体在哪几处有弹力作用，再看这些地方有没有相对运动或是相对运动趋势（对静摩擦常假设没有摩擦力，把相对运动趋势转化为相对运动再分析）。然后确定摩擦力的方向。 8、有时为了使问题简化，出现一些暗示的提法，如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力；如“光滑面”示意不考虑摩擦力．  【典型例题】 1、 分析满足下列条件的各个物体所受的力。 2、对下列各种情况下的物体A进行受力分析。v （5）沿传送带匀速运动的物体 3、对下列各种情况下的物体A进行受力分析，在下列情况下接触面均不光滑。 F （1）A静止在竖直墙面上 A V （2）A沿竖直墙面下滑 A （4）静止在竖直墙面轻上的物体A F A （3）静止在竖直墙面上的物体A F A （5）静止在竖直墙面上的小球 （6）静止的小球 4、对下列各种情况下的A、B进行受力分析。（各接触面均不光滑） （1）A、B一起匀速向右 B A F F B A （2）A、B一起匀速向右 （3）A、B静止 F A B α B A （4）均静止 B A (5)均静止 （6）均静止 （7）均静止 (8)静止且完全相同 A B （9）静止且完全相同 A B C c b a m1 m2 （10） a、b、c都静止 分析a所受力 B A C F F （11）Ａ、B、C都静止 分析C所受力 5、分析下列物体所受的力(竖直面光滑，水平面粗糙) 6、分析A物体的受力情况 A A A A ∟ 7、如图放在粗糙的斜面上的物块，分别相对斜面静止、向上运动、向下运动，试对物块进行受力分析 v v 8、如图所示，A、B两物体用细线相连后跨过光滑小滑轮，物体A放在水平地面上，两物体都静止，分别画出它们的受力图。 【习题精选】 1、如图所示，斜面B上放有物体A，斜面和物体均静止，分析A、B的受力情况， 2、如图所示， A、B 两个相同的均匀光滑球放在一圆柱形筒内，筒的直径大于球的直径但比两小球直径的 2 倍小，筒与球均静止，试分别用隔离法和整体法分析两球的受力情况。 3、下列各题中都是几个物体叠放在一起，物体均静止，试分析它们各接触面间相互作用的摩擦力的大小和方向， （1） 三个长方体木块叠放在水平桌面上，在中间和下面的木块上分别加水平向右和水平向左的大小均为 F 的力，如图甲所示， （2）两块重均为G的长方体木块用两块竖直的平板夹住，板两侧均加以大小为F的水平力，如图乙所示。 4、用木棒打击一下木块，让木块沿倾角为 θ 的光滑斜面由底端向上滑行，木块受到的力有（ ） Comment by user: B A．重力、弹力、牵引力 B．重力、弹力 C．重力、弹力、下滑力、牵引力 D．重力、弹力、下滑力 5、如图所示，水平地面上放着一堆圆木，关于圆木 P 在支撑点 M、N 处受力的方向，下列说法中正确的是 （ ） Comment by user: A A. M 处受到地面的弹力竖直向上 B. N 处受到其它圆木的弹力竖直向上 C. M 处受到地面的摩擦力沿 MN 方向 D. N 处受到其它圆木的摩擦力沿水平方向 6、如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，则此时小车受力个数为（ ） Comment by user: C A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 7、如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力 F 作用下， A、B 保持静止。物体 B 的受力个数为（ ） Comment by user: C A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 ( F )8、如图， A、B、C 三个物体叠放在桌面上，在 A 的上面再加一个作用力 F ，则 C 物体受到的作用力共有（ ） Comment by user: A A. 1个力 B. 2个力 C. 3个力 D. 4个力. 9、下列“画阴影”的物体受力分析正确的是（ ） Comment by user: BD 10、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（ ） Comment by user: C 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 11、如图，在斜面上木块 A 与 B 的接触面是水平的，绳子呈水平状态，两木块均保持静止。则关于木块 A 和木块 B 受力个数不可能的（ ） Comment by user: B A. 2个和4个 B. 3个和4个 C. 4个和4个 D. 4个和5个 12、如图所示，在固定的斜面上叠放 A、B 两物体，若在 B 物体上加一水平向右的推力 F ( F≠ 0 ) ，两物体均静止，则 B 物体受力的个数为(　　) Comment by user: CD A. 一定是 6 个 B. 可能是 4 个 C. 可能是 5 个 D. 可能是 6 个 13、如图所示，一长木板放在水平地面上，上表面恰水平，一小孩站在木板上，通过细绳跨过光滑滑轮拉木板，绳子均水平，人和木板一起向左匀速运动，小孩对绳的拉力大小为 100 N，人与板间的摩擦力为 f1 ，板与地间的摩擦力为 f2 ，则 f1 为 N， f２ 为 N。 Comment by user: 100;200 14、 如图所示，已知，物体A、B、C及地面间的动摩擦因数均为，轴与滑轮间的摩擦可忽略，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，若要用力将Ｃ物体匀速拉动，则所需要加的水平拉力为多少？ Comment by user: 答案：首先由于A和C用轻绳相连，时刻有相同的速度； 而B分别受到A和C的摩擦力，而由于C能提供的摩擦力要比A能提供的摩擦力要大，所以物体B一定随C一起运动； 由此，我们发现B和C之间是相对静止的，可以看做一个物体，BC整体受到向左的拉力，向右绳子的拉力和A给摩擦力，根据受力平衡，有 F=fA对BC+f地面对BC+T绳子拉力=1N+6N+1N=8N  【巩固练习】 1、水平地面上叠放着A、B两物体，如图所示，现在B上施加一个水平恒定拉力F，在力作用下A、B两物块静止，某时刻撤去力F后，二者仍静止.下列说法正确的是( ) Comment by user: A A．撤去F之前A受2个力作用 B．撤去F之前B受到6个力作用 C．撤去F前后，A的受力个数由3个变为2个 D．A、B间的动摩擦因数一定等于B与地面间的动摩擦因数 2、如图所示,A、B两个三角形物体叠放在一起,B靠在竖直墙壁上。在水平力F的作用下,A、B静止不动,则下列说法正确的是 （ ） Comment by user: B A.若A受三个力,B可能受三个力 B.若A受四个力,B一定受五个力 C.若A受四个力,B可能受四个力 D.A、B之间一定存在摩擦力 3、三根粗细相同、质量均为m的木头,叠放在水平地面上处于静止状态,其截面图如图所示。木头与地面间的动摩擦因数都为μ,不计木头之间的摩擦力,重力加速度为g,则 (　　) Comment by user: B A.Ⅱ号木头对Ⅰ号木头的作用力大小等于mg B.地面对Ⅱ号木头的支持力为mg C.地面对Ⅱ号和Ⅲ号木头的摩擦力均为μmg D.地面对Ⅱ号和Ⅲ号木头均没有摩擦力 4、某人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图所示。以下说法正确的是 (　　) Comment by user: A A.人受到重力和支持力的作用 B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用 C.人受到的合外力不为零 D.人受到的合外力方向与速度方向相同 5、如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.则木块B的受力个数可能是(　　) Comment by user: C A．3个或4个 B．3个或5个 C．4个或5个 D．4个或6个 6、 如图所示，斜面B放置于水平地面上，其两侧放有物体A、C，物体C通过轻绳连接于天花板，轻绳平行于斜面且处于拉直状态，A、B、C均静止，下列说法正确的是(　　) Comment by user: ABC A．A、B间的接触面一定是粗糙的 B．地面对B一定有摩擦力 C．B、C间的接触面可能是光滑的 D．B一共受到6个力的作用 1 学科网（北京）股份有限公司 A B A B F F C 甲 $$