高考物理专题 受力分析

高考物理专题复习《受力分析》

主讲人

物理教研组编

专题二：相互作用

问题一：力的基础分析。

关键点：1. 弹力有无、方向、大小的分析；

2. 弹簧弹力的分析；

3. 轻杆、轻绳的弹力分析；

4．静摩擦力的分析；

5. 滑动摩擦力的分析。

例题1-1. 弹力方向的分析

下图中，系统均处于静止状态，画出物体A所受的弹力。

例题1-2. 弹簧弹力分析

一劲度系数为k1的弹簧，竖直地放在桌面上，上面压有一质量为m的物体，另一劲度系数为k2的弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物体的上表面连接在一起，两个弹簧的质

mg，应将上面弹簧的量都不计，如图所示．要想使物体静止时下面弹簧承受力由mg减为1

3

上端A点竖直接高多少距离？

例题1-3. 轻杆、轻绳的受力分析

如图所示，两个质量均为m的物体分别挂在支架上的B点（如图甲所示）和跨过滑轮的轻绳BC上（如图乙所示），图甲中轻杆AB可绕A点转动，图乙中水平轻杆一端A插在墙壁内，已知θ=30°，则图甲中轻杆AB受到绳子的作用力F1和图乙中滑轮受到绳子的作用力F2分别为（）

A．F1=mg、F2=3mg B．F1=3mg、F2=3mg

C．F1=3

mg、F2=mg D．F1=3mg、F2=mg

3

例题1-4. 静摩擦力的分析——方向的判断

如图是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带与轮缘相互接触的点，如果皮带不打滑，当主动轮P沿顺时针方向旋转时，A、B、C、D各点所受摩擦力的方向（）

A．向上，向下，向下，向上B．向下，向上，向下，向上

C．向下，向上，向上，向下D．向上，向下，向上，向下

例题1-5. 静摩擦力——不确定性分析

（多选）如图所示，斜面体A静置于水平地面上，物块B处于其斜面上．某时刻起，对B施加一沿斜面向上的力F，且力F从零开始逐渐增大，在这一过程中，A、B均始终保持静止．则对此过程的下列说法中正确的是（）

A．地面对A的支持力逐渐减小B．A对B的支持力不变

C．地面对A的摩擦力逐渐增大D．A对B的摩擦力增大

例题1-6. 静摩擦力——突变分析

把一个重为G的物体，用一水平推力F = k t（k为常量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙面上，如图，从t=0开始，物体所受的摩擦力F f随时间t的变化关系是下图中的（）

A．B．C．D．

例题1-7. 滑动摩擦力的分析

如图所示，重量分别为G1和G2的滑块A和B，由绕过轻质定滑轮的细绳相连后，叠放在水平桌面上，已知A、B间的摩擦因数为μ1，B与桌面间的摩擦因数为μ2．当水平拉力作用在A上时，大小至少要才能拉动A，此时，连接滑轮与墙壁之间的绳子的张力为．

【练习】

1-8．如图所示，原长分别为L

和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬

挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一

物体，整个装置处于静止状态．求：

（1）这时L1、L2受到的弹力；

（2）这时两弹簧的总长；

（3）若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧

的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2的压力．

1-9．如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图1中O为轻绳之间连接的结点，图2中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图1中B滑轮的端点B稍稍右移一些，图2中的端点B沿虚线稍稍上移一些，（2图中的绳长不变）则关于图θ角和OB绳的张力F的变化，下列说法正确的是（）

A．1、2图中的θ角均增大，F均不变

B．1、2图中的θ角均增不变，F均不变

C．1图中θ角增大、2图中θ角不变，张力F均不变

D．1图中θ角减小、T不变，2图中θ角增大，F减小

1-10． 如图所示，一轻杆两端分别固定着质量为m A 和m B 的两个小球A 和B （可视为质点）．将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠θ，则A 、B 两小球质量之比（ ）

A ．

sinα⋅sinθcosα⋅cosθ

B ．sinα⋅cosθcosα⋅sinθ

C ．cosα⋅sinθ

sinα⋅cosθ D ．cosα⋅cosθ

sinα⋅sinθ

1-11．利用如图所示的装置可以探究滑动摩擦力f 与正压力F N 之间的关系，请回答下列问题： （1）适当添加钩码，使其能够带动小车向右运动

（2）多次在木块上添加砝码以改变压力．尽可能多测几组数据．实验中应该测量和记录的数据是 ．

（3）如果用图象法处理实验数据，以摩擦力f 为横轴，正压力F N 为纵轴，如实验步骤正确，得到的应是一条 （选填“直线”或“曲线”），这条线的斜率表示的物理意义是 ．

（4）正确的实验结论是 ．

1-12．（多选）如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示（已知μ2＞μ1），下列说法正确的是（ ）

A ．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ＞μ2

B ．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ＞μ2

C ．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2＞tanθ＞μ1

D ．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2＞μ1＞tanθ

问题二：平衡状态下的受力分析。

关键点：1. 合力与分力的关系；

2. 几种常见的分析方法：正交分解法、矢量三角形分析法；

3. 整体法；

4. 隔离法。

例题2-1. 合力与分力的关系

已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N．则（）

A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的

C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向

例题2-2. 受力分析的基本方法——正交分解法（一），求合力

在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N，方向如图所示，求它们的合力．

例题2-3. 受力分析的基本方法——正交分解法（二），求分力

如图所示，小球质量为m，用两根轻绳BO、CO系好后，将绳固定在竖直墙上，在小球上加一个与水平方向夹角为60°的力F，使小球平衡时，两绳均伸直且夹角为60°．则力F 的大小应满足什么条件？