受力分析讲义
培优讲义
培优讲义（一） 受力分析与能量转化考点闯关：物体的运动状态虽然是多种多样的，但都由受力情况与惯性决定，遵循一定的规律【例1】阳阳在蹦床上做游戏，从高处落到蹦床上又被弹起，当他从接触蹦床面到运动至最低点的过程中（忽略空气阻力的影响），以下说法不正确的是 （ ） A ．阳阳的重力势能逐渐减小 B.蹦床的弹性势能逐渐增大 C.阳阳的动能逐渐减小 D.阳阳受到的合力先减小后增大 考点闯关：此过程可以分成如图以下几个小过程变1、如图所示，运动员正在进行蹦床比赛：下列关于机械能及其转化的说法中错误的是（ ） A ．运动员的速度为零时，他的重力势能最大 B ．运动员下落的速度最大时，他的动能最大 C ．运动员下落到最低点时，蹦床的弹性势能最大D ．运动员弹离蹦床后，因为惯性他可以继续上升一段距离变2．如图所示，跳水运动员踏板时首先从高处落到处于自然状态的跳板上（A 位置），然后随跳板一同向下运动到最低点（B 位置）。
从A 位置到B 位置的过程中，下列说法正确的是 A ．运动员到达位置A 时，所受到的力是相互平衡的 B ．运动员到达位置B 时，所受到的力是相互平衡的C ．在这个过程中，运动员减小的动能等于跳板增加的弹性势能D ．在这个过程中，运动员减小的动能小于跳板增加的弹性势能变3.右图是某位游客蹦极时的照片，下列对这位游客 落至最低点时的分析不正确的是（ ） A ．此时运动员的速度为零 B ．测试运动员所受合力为零C ．此时运动员受到拉力和重力的作用D ．此时运动员仍有惯性变4 如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ） A ． 重力势能增大，弹性势能减小 B ． 重力势能增大，弹性势能增大 C ． 重力势能减小，弹性势能减小 D ． 重力势能减小，弹性势能增大变5 如图所示，小伟在玩蹦蹦杆，蹦蹦杆中的弹簧向上弹起的过程中，小伟的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）A ． 重力势能减小，弹性势能增大B ． 重力势能增大，弹性势能减小C ． 重力势能减小，弹性势能减小D ． 重力势能增大，弹性势能增大1培优讲义2 浮力1．圆柱形容器内放入一个体积为200cm3的长方体，现不断往容器内注水，并记录水的总体积V和水所对应的深度h，V和h的对应关系如图所示，则下列判断中不正确的是（）A．长方体的底面积S1为8cm2B．长方体受到的最大浮力为1.2NC．长方体的密度为0.6×103kg/m3D．容器的底面积S2为12cm2分析：变1. 柱状容器内放入一个体积大小为200厘米3的柱状物体，现不断向容器内注入水，并记录水）A．物体的底面积S1为8厘米2B．容器的底面积S2为12厘米2C．物体的密度为0.7×103千克/米3D．物体所受到的最大浮力为1.4牛变2. 在一个圆柱形容器内放入一体积为200cm3的圆柱形物体，现不断向容器内注入水，如图所示，10N/kg，则下列判断中正确的是（）A．容器的底面积为12cm2B．物体的密度为0.3×103kg/m3C．若注入的不是水而是酒精，物体受到的最大浮力变小D．若注入液体的密度为水的2倍，柱状物体的密度变为2倍，形状不变，重做上述实验，表格中的数据不变变3．柱状容器内放入一个体积大小为200厘米3的柱状物体，现不断向容器内注入水，并记录水求：（1）容器底面积S2的大小为；（2）当h=厘米时，柱状物体对容器底部的压力为0；（3）求柱状物的密度．例2．把一个边长为10cm的立方体物块，用细线系着放入底面积为200cm2，重为4N的圆柱形薄壁玻璃容器底部，此时物块刚好与容器底轻触，如图甲所示，然后逐渐向容器内倒入水（水始终未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮，并绘制了如图乙所示的图象．请你：（1）试判断水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，细线对物块的拉力是逐渐增大，还是逐渐减小？（2）当容器中水的深度为8cm时，水对容器底的压强是多少Pa？（3）当容器中水的深度为8cm时，此时物块受到的浮力是多少N？排开水的体积是多少m3？（4）当容器中水的深度为8cm时，容器中水的重力为8N，求容器对水平桌面的压强是多少Pa？。
03-讲义：4.1 概述及三铰拱的受力分析
第四章静定拱和悬索结构拱结构是一种主要承受轴向压力并由两端推力维持平衡的曲线或折线形构件。
拱结构的主要内力为压力，使构件摆脱了弯曲变形。
如采用抗压性能较好的材料（如砖石或混凝土），则能充分发挥材料性能。
悬索结构是由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构，它能充分利用高强材料的抗拉性能，可以做到跨度大、自重小、省材料、易施工。
本章主要针对这两种受力性能截然不同的结构，讲述其内力分析方法，并对受力特性进行讨论。
第一节概述和三铰拱的计算拱式结构是应用较广泛的工程结构形式之一，我国远在古代就在桥梁和房屋建筑中采用了拱式结构。
图4-1（a）所示为修建于公元606年前的河北赵州桥，跨径37.02m，桥高7.23m，宽9.6m，是当今世界上现存最早、保存最完整的古代单孔敞肩石拱桥，经历了多次水灾、战乱和地震，却安然屹于清水河上，被称为中国工程界一绝。
在近代土木工程中，拱式结构是桥梁、隧道及屋盖中的重要结构型式之一。
图4-1(b)为2003年建成的主跨跨径达550m的上海芦浦大桥，是当今世界跨度第二长的钢结构拱桥，也是世界上首座完全采用焊接工艺连接的大型拱桥。
（a）（b）图4-1 拱式结构工程实例(a)赵州桥(b) 上海芦浦大桥为了说明拱式结构和梁式结构的受力特点，可将图4-2(a)、图4-2(b)及图4-2(c) 所示三种情况做一对比，这三种情况下结构所受的荷载及跨度均相同。
图4-2(a)所示为简支梁，在竖向荷载作用下，梁内有弯矩和剪力。
图4-2(b)所示结构，其杆轴虽为曲线，但在竖向荷载作用下支座并不产生水平支反力，它的弯矩图与图4-2(a)所示简支梁相同（剪力和轴力发生变化），故称为曲梁。
曲梁在竖向荷载作用下将在支座B处产生水平位移。
若用支承链杆约束该处的位移则变为图4-2(c)所示的情况，这种结构在竖向荷载作用下会产生水平推力，故属于拱式结构。
由此可见，水平推力的存在是拱式结构区别于梁式结构的一个重要标志，因此通常又将拱式结构称为有推力结构。
高考物理复习讲义：受力分析(整体隔离)题型总结
受力分析前言：由牛顿第二定律说开去连接力学和运动的公式：1.牛顿第二定律：F合=ma；2.动量定理：I合=ΔP；3.动能定理：W合=ΔE k。
其中牛顿定理是这三个公式中最重要的公式。
牛顿第二定律有两个典型应用：1.由受力求运动；2.由运动求力。
受力分析：只分析性质力，不分析效果力弹力：“两要点三方法”两要点：1.物体或系统与外界有多少个接触面或者点，就最多有多少个弹力；2.是否发生弹性形变。
三种方法：1.“假设法”：分析两个物体在接触处是否有弹力作用，可先假设没有所接触的物体，再看被研究的物体有怎样的运动趋势。
若研究物体倒向接触物体的一边，则有弹力（与接触面垂直，且指向受力物体）；若研究物体倒向院里接触物体的一边，则有拉伸的弹力（如绳连接、杆连接）。
（例）例1：如图所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
a b图1—1例2：如图所示，判断接触面MO、ON对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
图1—2例3：如图1—6所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：（1）小车静止；（2）小车以加速度a水平向右运动；（3）小车以加速度a水平向左运动。
2.“替换法”：针对杆连接，用绳子替换杆。
若能维持原来的力学状态，则杆提供的是拉力；否则，是支持力。
延伸：杆连接和绳连接的联系与区别绳的特征：1.只能拉伸，不能压缩，所受弹力只有拉力。
典型应用：绳拉球过最高点问题的本质（T=0）。
2.形变瞬间完成（相对于弹簧），弹力发生突变，有能量损失。
3.轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子。
例4：如图4－1－3所示，物体A 和B 质量均为m ，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B 放在水平面上，A 与悬绳竖直．用力F 拉B 沿水平面向左匀速运动过程中，绳对A 的拉力的大小是 ( )A.一定大于mg B ．总等于mgC ．一定小于mgD ．以上三项都不正确杆的特征：1. 轻杆受到的弹力既有拉力又有压力。
力学讲义
20N一、力：1.概念：力是物体之间的相互作用（施力物体、受力物体）。
2.说明： a.力的作用是相互的；b 力不能脱离物体而单独存在；c 施力物体一定是受力物体3.力的作用效果：a.改变物体的运动状态b.使物体发生形变4.力的三要素：大小、方向、作用点5.单位：牛顿，简称牛，符号N 二、力的表示方法：1.力的图示：线段按一定比例（标度）画出，它的长度表示力得大小，指向表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所在的直线叫作力的作用线，这种表示里的方法叫做力的图示。
2.力的示意图：只严格表示出力的方向，不严格画出力的大小。
三、力的分类：1.按力的性质：重力、弹力、摩擦力、分子力等等。
2.按力的效果：拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。
3.说明：效果不同的力性质可能相同；性质相同的力效果可能不同。
一、重力1.定义：由于地球的吸引而使物体收到的力2.分析：施力物体是地球；受力物体是“物体”3.大小：a. 计算 G mg = 9.8g N k g =b. 用工具测量（弹簧秤、台秤等测量工具）4.方向：竖直向下5.概念辨析：竖直向下和垂直向下a.竖直向下：垂直于水平面向下b.处置向下：垂直于接触面向下6.表示方法：（见上节）二、重心1.一个物体的各个部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中于一点，这一点就叫做重心。
2.重心是重力的作用点3.重心的判断：重心与物体的形状和质量分布有关。
a.形状规则，质量分布均匀的物体，重心在其几何中心b.对于质量分布不均匀的物体（不管形状是否规则）其中心不一定在几何中心，但是可以用悬挂法确定。
一、形变1.概念：物体形状和体积的改变2.特点：a.任何物体都能发生性变b.有的形变明显，有的形变极其微小（课本实验）3.弹性限度：如果形变过大，超过一定限度物体的形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。
4.分类：a.按形式分：拉伸（或压缩）形变、弯曲形变、扭转形变b.按效果分：弹性形变、非弹性形变二、弹力1.概念：发生形变的物体由于要恢复原状，对跟他接触的物体产生的力的作用。
高中物理讲义：直线运动受力分析(提高)
直线运动受力分析（二）【考点归纳】一、受力分析1.把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中受到的所有外力全找出来，并画出受力图的过程。
2.一般步骤（1）明确研究对象在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体，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很快得到解决。
研究对象确定以后，只分析研究对象所受的外力，而不分析研究对象对外的力。
（2）按顺序找力先分析场力(重力)，后分析接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力。
（3）只画性质力，不画效果力画受力图时，按力的性质分类画力，不按作用效果(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，画出相应的平行四边形。
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。
3.在进行受力分析时，应注意:（1）防止“漏力”和“添力”.按正确顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效措施.注意寻找施力物体，这是防止“添力”的措施之一，找不出施力物体，则这个力一定不存在.（2）深刻理解“确定研究对象”的含义，题目要求分析B物体受力，那么B物体对其他物体的力就不是B 所受的力.（3）画受力图时，力的作用点可沿作用线移动.4.主要考查的几种力二、整体法与隔离法在进行受力分析时，第一步就是选取研究对象。
选取的研究对象可以是一个物体（质点），也可以是由几个物体组成的整体（质点组）。
1.隔离法：将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力，称为隔离法。
2.隔离法的原则：把相连结的各个物体看成一个整体，如果要分析的是整体内物体间的相互作用力（即内力），就要把跟该力有关的某物体隔离出来。
当然，对隔离出来的物体而言，它受到的各个力就应视为外力了。
3.整体法：把相互连结的几个物体视为一个整体（系统），从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力（外力），称为整体法。
4.整体法的基本原则：（1）当整体中各物体具有相同的加速度或都处于平衡状态（即a =0）时，命题要研究的是外力，而非内力时，选整体为研究对象。
工程力学讲义1-3章例题
F CB
C
F 'BA
ϕ [例] 已知： F、a 、b、 , 求：MB (F) 和 例 已知：
解：①用力对点之矩求解
M A (F ) .
a
A
F
ϕ
M B ( F ) = F ⋅ d = Fb cos ϕ
②应用合力矩定理求
M B ( F ) = M B ( Fy ) + M B ( Fx )
= 0 + F cos ϕ ⋅ b
2）摇杆ＢＣ：
C
NA
A
NO
α
M2
NB
B
NA ⋅r ∑ M = 0 : sin 30 − M 2 = 0. ∴ M 2 = 8 kNm.
23
M 2 , N A ', N B
思考题 试求机构的滑块在图示位置保持平衡时两主动力偶的关系
解： 1) AB杆为平衡对象。 AB杆为平衡对象。 滑块与杆之间为光滑面约束，因 此D处的约束力FD必垂直于AB。 处的约束力F 必垂直于AB。
P A B
NA
A
或：
P
B
4）A点的约束反力 N A ） 点的约束反力 5）A点的约束反力也可以用两个分力 ） 点的约束反力也可以用两个分力 表示 FAX , FAY 。
NB P
B
FAY
A
FAX
注：作业的书写格式 。
NB
1
第一章 静力学基本公理和物体的受力分析 [例1] 试分析杆 的受力 例 试分析杆AB的受力 的受力。 注：作业的书写格式 。 解：1．杆 AB ．
17
A
简易吊车如图所示，滑轮大小忽略不计， 例：简易吊车如图所示，滑轮大小忽略不计，杆自 重不计， 求杆AB、 所受的力。（P＝ 所受的力。（ 重不计， 求杆 、BC所受的力。（ ＝20kN） ）
二建：建筑结构与建筑设备讲义. 第五章第三节 静定结构的受力分析、剪力图与弯矩图
第三节静定结构的受力分析、剪力图与弯矩图静定结构包括静定桁架、静定梁、多跨静定梁、静定刚架、三铰刚架、三铰拱等。
一、多跨静定梁多跨静定梁是由若干根梁用铰相连，并与基础用若干个支座连接而成的静定结构。
例如图5-41中所示的多跨静定梁，AB部分（在竖向荷载作用下）不依赖于其他部分的存在就能独立维持其自身的平衡，故称为基本部分；BC部分则必须依赖于基本部分才能维持其自身的平衡，故称为附属部分。
受力分析时要从中间铰链处断开，首先分析比较简单的附属部分，然后分别按单跨静定梁处理，如图5-41～图5-44所示。
图5-41图5-42图5-43图5-44二、静定刚架静定平面刚架的常见形式有悬臂刚架、简支刚架、外伸刚架，它们是由单片刚接杆件与基础直接相连，各有三个支座反力。
弯矩M画在受拉一侧，剪力V、轴力N要标明+、-号。
实际上，如果观察者站在刚架内侧，把正弯矩画在刚架内侧，把负弯矩画在刚架外侧，那么与弯矩画在受拉一侧是完全一致的。
如图5-45、图5-46所示。
校核：利用刚结点C的平衡。
图5-45图5-46三、三铰刚架三铰刚架由两片刚接杆件与基础之间通过三个铰两两铰接而成，有4个支座反力(图5-47)；三铰刚架的一个重要受力特性是在竖向荷载的作用下会产生水平反力（即推力）。
多跨（或多层）静定刚架则与多跨静定梁类似，其各部分可以分为基本部分[如图5-48(a)中的ACD部分]和附属部分[如图5-48 (a)中的BC部分]。
图5-47图5-58如图5-49（a）所示的三铰刚架。
可先取整体研究平衡：图5-49再取AC平衡：最后取BC，平衡：，令V（x）=，得：四、三铰拱三铰拱是一种静定的拱式结构，它由两片曲杆与基础间通过三个铰两两铰接而成，与三铰刚架的组成方式类似，都属于推力结构。
拱结构与梁结构的区别，不仅在于外形不同，更重要的还在于在竖向荷载作用下是否产生水平推力。
为避免产生水平推力，有时在三铰拱的两个拱脚间设置拉杆来消除所承受的推力，这就是所谓的带拉杆的三铰拱。
2021届高考物理二轮复习讲义： 专题1第1讲力与物体的平衡
第1讲力与物体的平衡要点提炼1.物体的受力分析(1)正确的受力分析是解决力的平衡、动力学、能量等问题的前提。
在受力分析时，为防止漏力或多力，要按正确的顺序分析研究对象受到的力。
(2)分析物体受力的顺序说明：分析弹力和摩擦力时，要对研究对象与周围物体接触的每处都考虑。
(3)对研究对象所受力的大小、方向，哪些已知、哪些未知要明确。
(4)带电量一定的粒子在匀强电场中受到的电场力一定为恒力，在匀强磁场中受到的洛伦兹力大小会随着速度大小的改变而改变，方向会随着速度方向的改变而改变。
2．物体受力平衡的分析(1)物体受力平衡时的运动状态：静止或做匀速直线运动，即加速度为零。
(2)物体受力平衡时的受力特点：物体所受力的合力为零。
①三个共点力平衡：其中任意一个力与其余两个力的合力一定大小相等，方向相反；若有两个力等大，则这两个力一定关于第三个力所在直线对称；表示三个力的有向线段可以组成一个首尾相接的矢量三角形。
②多个共点力平衡：任意方向上合力为零；建立直角坐标系后，两个坐标轴上的合力均为零，即F x合＝0，F y合＝0；物体受N个力作用而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余N－1个力的合力一定等大反向。
③动态平衡：物体在缓慢移动过程中，可以认为物体时刻处于平衡状态，其所受合力时刻为零。
动态平衡的常用处理方法有：图解法、解析法、相似三角形法等。
④带电粒子或带电物体在复合场中处于平衡状态时，所受合力为零；带电粒子(或微粒)在重力、恒定电场力和洛伦兹力共同作用下的直线运动必然是匀速直线运动。
高考考向1 物体的受力分析例1 (2020·吉林长白山市二模)如图所示，倾斜的滑杆上套有一个圆环(所受重力不可忽略)，圆环通过轻绳拉着一个物体，在圆环沿滑杆下滑的过程中，轻绳始终竖直。
下列说法正确的是( )A．物体做匀速直线运动B．轻绳对物体的拉力大于物体受到的重力C．圆环可能不受摩擦力的作用D．圆环受三个力作用解析圆环沿滑杆下滑的过程中，轻绳始终竖直，物体只受竖直方向的重力和轻绳的拉力作用，这两个力的合力不可能沿滑杆方向，故这两个力为一对平衡力，物体做匀速直线运动，故A正确，B错误；圆环与物体的运动情况相同，即做匀速直线运动，处于平衡状态，则圆环受到重力、轻绳的拉力、滑杆的支持力和摩擦力四个力作用，故C、D错误。
2015受力分析-终极讲义
2015相互作用讲义1.（2012山东）如图所示，两相同轻质硬杆1OO 、2OO 可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、1O 、2O 转动，在O 点悬挂一重物M ，将两相同木块m 紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。
f F 表示木块与挡板间摩擦力的大小，N F 表示木块与挡板间正压力的大小。
若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且1O 、2O 始终等高，则A ．f F 变小B ．f F 不变C ．N F 变小D ．N F 变大 【答案】BD2.（2008天津）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ，A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ，整个装置处于平衡状态．现对B 加一竖直向下的力F ，F 的作用线通过球心，设墙对B 的作用力为F 1，B 对A 的作用力为F 2，地面对A 的作用力为F 3．若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中A ．F 1保持不变，F 3缓慢增大B ．F 1缓慢增大，F 3保持不变C ．F 2缓慢增大，F 3缓慢增大D ．F 2缓慢增大，F 3保持不变 【答案】C3．(1998上海)有一个直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑。
AO 上套有小环P ，OB 套有小环Q ，两环质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图4-2-24所示。
现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将P 环移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上拉力T 的变化情况是A ．N 不变，T 变大B ．N 不变，T 变小C ．N 变大，T 变大D ．N 变大，T 变小 【答案】B4．（河南质检）如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A ，A 的左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ，整个装置处于静止状态，若把A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则()A BFA O BQA．B对墙的压力增大B．A与B之间的作用力增大C．地面对A的摩擦力减小D．A对地面的压力减小【答案】BC5.（安徽摸底）如图所示，半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖向挡板MN，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，若用外力使MN保持竖直且缓慢向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止，在此过程中A．MN对Q的弹力逐渐减小B．Q所受的合力逐渐增大C．地面对P的磨擦力逐渐增大D．P、Q间的弹力先减小后增大【答案】C6．(2014山东)如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小【答案】A7.（西铁一中）10年广东亚运会，我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军，为中国体育军团勇夺第一金，其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环（设开始时两绳与肩同宽），然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大过程中，吊环的两根绳的拉力F T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为（）A．F T增大，F不变 B．F T增大，F增大C．F T增大，F减小 D．F T减小，F不变【答案】A8.（太原五中）图所示，两个完全相同的光滑球的质量均为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间。
步步高2015(新课标)一轮讲义：专题02受力分析 共点力的平衡
w专题二 受力分析 共点力的平衡考纲解读 1.学会进行受力分析的一般步骤与方法.2.掌握共点力的平衡条件及推论.3.掌握整体法与隔离法，学会用图解法分析动态平衡问题和极值问题．1．[对平衡状态的理解](2014·北京101中学上学期阶段考)下列说法正确的是( )A ．被竖直上抛的物体到达最高点时，物体处于平衡状态B ．电梯匀速上升时，电梯中的人不处于平衡状态C ．在小车的水平光滑表面上静置一小木块，当小车加速运动时，小物块仍处于平衡状态D ．竖直弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡后，用力F 将它再拉一段距离后停止，当突然撤去力F 时，重物仍处于平衡状态 答案 C解析 物体被竖直上抛到达最高点时，速度为0，但由于合力不为0，物体并没有处于平衡状态，A 选项错误；电梯匀速上升时，电梯中的人所受合力为0，人处于平衡状态，B 选项错误；由于小车表面光滑，当小车加速时，木块在水平方向上的合力依然为0，木块处于平衡状态，C 选项正确；重物处于平衡状态，即F ′＝G ，当用力将重物下拉后突然撤去外力，则有F ′>G ，合力向上，重物此时并不处于平衡状态，D 选项错误． 2．[对物体受力分析]如图1所示，两个等大、反向的水平力F 分别作用在物体A 和B 上，A 、B 两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A 、B 两物体各受几个力()图1A ．3个、4个B ．4个、4个C ．4个、5个D ．4个、6个 答案 C解析 由于A 静止，A 受重力、B 的支持力、拉力F 及B 对A 向左的静摩擦力，共4个力．把A、B看做一个整体可知，两个力F的效果抵消，地面对B没有静摩擦力作用，故B 受重力、拉力F、地面的支持力、A对B的压力和A对B向右的静摩擦力，共5个力的作用．选项C正确．3．[受力分析和平衡条件的应用]如图2所示，质量为m的物体A处于水平地面上，在斜向下的推力F的作用下，向右做匀加速运动，则下列说法中正确的是()图2A．物体A可能只受到三个力的作用B．物体A一定受到四个力的作用C．物体A受到的滑动摩擦力大小为F cos θD．物体A对水平地面的压力的大小等于mg答案 A4．[整体法和隔离法的应用]如图3所示，质量分别为m1、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(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力F N和摩擦力F f正确的是()图3 A．F N＝m1g＋m2g－F sin θB．F N＝m1g＋m2g－F cos θC．F f＝F cos θD．F f＝F sin θ答案AC解析将m1、m2和弹簧看做整体，受力分析如图所示根据平衡条件得F f＝F cos θF N＋F sin θ＝(m1＋m2)g则F N＝(m1＋m2)g－F sin θ故选项A、C正确．ww1．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．(2)共点力的平衡条件：F 合＝0或者⎩⎪⎨⎪⎧F 合x ＝0F 合y＝02．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．考点一 物体的受力分析1．定义：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析．2．受力分析的一般顺序：先分析场力(重力、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力．例1 如图4所示，木块A 和B 接触面水平，在水平力F 作用下，木块A 、B 保持静止，则木块B 受力的个数可能是()图4A ．3个B ．4个C ．5个D ．6个解析 根据整体法，把A 、B 作为一个整体，整体受重力、水平向左 的推力F ，斜面的支持力F N ，斜面对整体的摩擦力可有可无，即斜面 对B 物体的摩擦力无法判断．将A 隔离，B 对A 有向右的静摩擦力，故A 对B 有向左的静摩擦力，所以B 受力分析如图，所以B 物体受力可能是4个也有w 可能是5个．答案BC受力分析的方法步骤突破训练1如图5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上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是()图5A．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之间一定有摩擦力答案AD解析将a、b看成整体，其受力图如图甲所示，说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用；对物体b进行受力分析，如图乙所示，b受到3个力作用，所以a受到4个力作用．甲乙w考点二 平衡条件的应用方法 1．处理平衡问题的常用方法2(1)物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单．(2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少．物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法．例2 如图6所示，质量为M 的斜面体A 置于粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m 的小球B 置于斜面上，整个系统处于静止状态．已知斜面倾角θ＝30°，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，则( )图6A ．斜面体对小球的作用力大小为mgB ．轻绳对小球的作用力大小为12mgC ．斜面体对水平面的压力大小为(M ＋m )gD ．斜面体与水平面间的摩擦力大小为34mg 解析 以小球为研究对象，对其受力分析如图．因小球保持静止，所以由共点力的平衡条件可得：wmg sin θ－F T＝0①F N－mg cos θ＝0②由①②两式可得F T＝mg sin θ＝12mgF N＝mg cos θ＝32mg即轻绳对小球的作用力(拉力)为12mg，斜面对小球的作用力(支持力)为32mg.A错，B对．把小球和斜面体作为一个整体进行研究，其受重力(M＋m)g，水平面的支持力F N′、摩擦力F f以及轻绳的拉力F T.受力情况如图所示．因研究对象处于静止状态，所以由平衡条件可得：F f－F T cos θ＝0③F N′＋F T sin θ－(M＋m)g＝0④联立①③④式可得：F N′＝Mg＋34mg，F f＝34mg由牛顿第三定律可知斜面体对水平面的压力为Mg＋34mg.C错，D对．答案BD共点力作用下物体平衡的一般解题思路w突破训练2 如图7所示，质量为m 的小球通过轻绳吊在天花上，在大小为F 的水平向右的力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为θ.下列关于绳对小球的拉力大小F T 的表达式，正确的是()图7A ．F T ＝mgtan θB ．F T ＝Fsin θC ．F T ＝F 2＋(mg )2D ．F T ＝F sin θ＋mg cos θ 答案 BCD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8所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F 作用下处于静止状态．当F 逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能()图8A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大解析 因为初始状态拉力F 的大小未知，所以斜面对物体的摩擦力大 小和方向未知，故在F 逐渐增大的过程中，斜面对物体的作用力的变 化存在多种可能．斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦 力的合力．因为物体始终保持静止状态，所以斜面对物体的作用力和w物体重力G 与拉力F 的合力是平衡力．因此，判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G 和拉力F 的合力的变化．物体的重力G 和拉力 F 的合力的变化如图所示，由图可知，F 合可能先减小后增大，也可能逐渐增大． 答案AD用图解法解动态平衡问题的一般思路(1)平行四边形定则是基本方法，但也要根据实际情况采用不同的方法： ①若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系；②若给定条件中有长度条件，常用力组成的三角形(矢量三角形)与长度组成的三角形(几何三角形)的相似比求解．(2)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：①若已知F 合的方向、大小及一个分力F 1的方向，则另一分力F 2的最小值的条件为F 1⊥F 2；②若已知F 合的方向及一个分力F 1的大小、方向，则另一分力F 2的最小值的条件为F 2⊥ F 合．突破训练3 如图9所示，将球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳上的拉力将()图9A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大 答案 D解析 球的重力有两个效果，即拉细绳和压斜面，用图解法分析该 题，作出力的分解图示如图所示．由图可知，当细绳由水平方向逐 渐向上偏移至竖直方向时，细绳上的拉力F 2将先减小后增大，当F 2 和F 1的方向垂直时，F 2有极小值；而球压斜面的力F 1逐渐减小．故 选项D 正确．考点四 平衡中的临界与极值问题 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态“恰好w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．例4 重为G 的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ，一人欲用最小的作用力F 使木块做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？解析 木块在运动过程中受摩擦力作用，要减小摩擦力，应使作用力F 斜向上，设当F 斜向上与水平方向的夹角为α时，F 的值最小．木块受力分析如图所示，由平衡条件知：F cos α－μF N ＝0，F sin α＋F N －G ＝0 解上述二式得：F ＝μG cos α＋μsin α令tan φ＝μ，则sin φ＝μ1＋μ2，cos φ＝11＋μ2可得F ＝μG cos α＋μsin α＝μG1＋μ2cos (α－φ)可见当α＝φ时，F 有最小值，即F min ＝μG1＋μ2 答案μG1＋μ2与水平方向成α角且tan α＝μ 解决极值问题和临界问题的方法(1)图解法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值．w (2)数学解法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(或画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)．突破训练4如图10所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O 点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小()图10A．可能为33mg B．可能为52mgC．可能为2mg D．可能为mg答案BCD解析本题相当于一悬线吊一质量为2m的物体，悬线OA与竖直方向夹角为30°，与悬线OA垂直时外力F最小，大小为mg，所以外力F大于或等于mg，故B、C、D正确．7．整体法与隔离法在平衡问题中的应用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5如图11所示，A、B、C、D四个人做杂技表演，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手水平支持着C和D.若四个人的质量均为m，他们的臂长相等，重力加速度为g，不计A手掌与C、D身体间的摩擦．下列结论错误的是()图11wA ．A 受到地面的支持力为4mgB ．B 受到A 的支持力为3mgC ．B 受到C 的拉力约为233mgD ．C 受到A 的推力约为233mg解析 对A 、B 、C 、D 四个人组成的整体进行受力分析，竖直方向上受重力4mg 和地面的支持力F N 而平衡，故F N ＝4mg ，而支持力作用在A 上，即A 受到地面的支持力为4mg ，故A 项正确；将B 、C 、D 视为一个整体，受重力3mg 和A 对整体的支持力F N ′而平衡，故F N ′＝3mg ，而A 对B 、C 、D 的支持力作用在B 上，故B 受到A 的支持力为3mg ，B 正确；对C 隔离分析：C 受重力mg ，A 对C 水平向左的推力F 推，B 对C 的拉力F 拉，设∠CBA 为θ，因四人的臂长相等，则CB ＝2CA ，故θ ≈30°，故F 拉 cos θ＝mg ，可得F 拉＝mg cos θ ＝233mg ，故C 正确；F 推＝F 拉 sin θ ＝ 33mg ，故D 错误．故本题选D. 答案 D高考题组1．(2013·新课标Ⅱ·15)如图12，在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用，F 平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 2＞0)．由此可求出( )图12A ．物块的质量B ．斜面的倾角C ．物块与斜面间的最大静摩擦力D ．物块对斜面的正压力 答案 C解析 当拉力为F 1时，物块有沿斜面向上运动的趋势，受到沿斜面向下的静摩擦力，则F 1＝mg sin θ＋f m .当拉力为F 2时，物块有沿斜面向下运动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力，则F 2＋f m ＝mg sin θ，由此解得f m ＝F 1－F 22，其余几个量无法求出，只有选项wC 正确．2．(2013·天津·5)如图13所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点．现用水平力F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是()图13A ．F N 保持不变，F T 不断增大B ．F N 不断增大，F T 不断减小C ．F N 保持不变，F T 先增大后减小D ．F N 不断增大，F T 先减小后增大 答案 D解析 对小球受力分析如图(重力mg 、支持力F N ，绳的拉力F T )．画出一簇平行四边形如图所示，当F T 方向与斜面平行时，F T 最小，所以F T 先减小后增大，F N 一直增大，只有选项D 正确．模拟题组3．如图14，物体P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平，现把物体Q 轻轻地叠放在P上，则()图14A ．P 向下滑动B ．P 静止不动w C．P所受的合外力增大D．P与斜面间的静摩擦力增大答案BD解析设斜面的倾角为θ，放上Q，相当于增加了P的质量，对P受力分析并列平衡方程得mg sin θ＝f≤μmg cos θ，N＝mg cos θ.当m增加时，不等式两边都增加，不等式仍然成立，P仍然静止，故选B、D.4．如图15所示，传送带沿逆时针方向匀速转动．小木块a、b用细线连接，用平行于传送带的细线拉住a，两木块均处于静止状态．关于木块受力个数，正确的是()图15A．a受4个，b受5个B．a受4个，b受4个C．a受5个，b受5个D．a受5个，b受4个答案 D5．作用于O点的三个力平衡，设其中一个力大小为F1，沿y轴负方向，大小未知的力F2与正x轴方向夹角为θ，如图16所示，下列关于第三个力F3判断正确的是()图16A．力F3只可能在第二象限B．力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小C．F3的最小值为F1cos θD．力F3只能在第三象限答案 C解析据力的三角形定则画图如图所示，力F3可能在第二、第三象限中，所以A、D选项均错；不管力F2和F3夹角如何变化，它们w的合力大小始终等于F 1，所以B 选项错误；从图中可知，当F 3与 F 2垂直时有最小值，且等于F 3＝F 1cos θ，所以C 选项正确．6．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具，如图17所示．设拖把头的质量为m ，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向向下推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力的大小为()图17A.μmg sin θ－μcos θB.μmg sin θ＋μcos θC.μmg cos θ－μsin θD.μmg cos θ＋μsin θ 答案A(限时：30分钟)►题组1 对物体受力分析1．如图1所示，两梯形木块A 、B 叠放在水平地面上，A 、B 之间的接触面倾斜．连接A 与天花板之间的细绳沿竖直方向，关于两木块的受力，下列说法正确的是()图1A ．A 、B 之间一定存在摩擦力作用 B ．木块A 可能受三个力作用C ．木块B 可能受到地面的摩擦力作用D ．B 受到的地面的支持力一定大于木块B 的重力 答案 B解析 当绳对A 的拉力等于A 的重力时，A 、B 之间没有弹力，也一定没有摩擦力，此时地面对B的支持力等于B的重力，因此选项A、D错误．当绳对A的拉力为零时，由力的平衡知，A应受重力、弹力和B对A的摩擦力共三个力的作用，选项B正确．由整体法可知，地面对B的摩擦力一定为零，选项C错误．2．如图2所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则()图2A．弹簧一定处于压缩状态B．滑块可能受到三个力作用C．斜面对滑块的支持力不能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小等于mg答案BC3．如图3所示，固定斜面上有一光滑小球，分别与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数不可能的是()图3A．1 B．2C．3 D．4答案 A解析设斜面倾角为θ，小球质量为m，假设轻弹簧P对小球的拉力大小恰好等于mg，则小球受二力平衡；假设轻弹簧Q对小球的拉力等于mg sin θ，小球受到重力、弹簧Q 的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；如果两个弹簧对小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡，即四力平衡；小球只受单个力的作用，合力不可能为零，小球不可能处于静止状态．►题组2动态平衡问题分析4．如图4所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为α的光滑斜劈接触，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()ww图4A ．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G sin α 答案 CD解析 以小球为研究对象，对其受力分析如图所示，因题中“缓慢”移 动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，F T 一直减小，当绳 子与斜面平行时，F T 与F N 垂直，F T 有最小值，且F Tmin ＝G sin α，故选 项C 、D 正确．5．在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板，截面为14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5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 1，甲对斜面的压力为F 2，在此过程中()图5A ．F 1缓慢增大，F 2缓慢增大B ．F 1缓慢增大，F 2缓慢减小C ．F 1缓慢减小，F 2缓慢增大D ．F 1缓慢减小，F 2保持不变 答案 D解析 对整体受力分析，如图甲所示，垂直斜面方向只受两个力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分力和斜面对甲的支持力F 2′，且F 2′－G cos θ＝0，即F 2′保持不变，由牛顿第三定律可知，甲对斜面的压力F 2也保持不变；对圆球乙受力分析如图乙、丙所示，当甲缓慢下移时，F N 与竖直方向的夹角减小，F 1减小．w甲 乙 丙6．如图6所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a 、b 靠在一起，表面光滑，重力为G ，其中b 的下半部刚好固定在水平面MN 的下方，上边露出另一半，a 静止在平面上．现过a 的轴心施以水平作用力F ，可缓慢的将a 拉离平面一直滑到b 的顶端，对该过程分析，则应有()图6A ．拉力F 先增大后减小，最大值是GB ．开始时拉力F 最大为3G ，以后逐渐减小为0C ．a 、b 间的压力开始最大为2G ，而后逐渐减小到GD ．a 、b 间的压力由0逐渐增大，最大为G 答案 BC解析 要把a 拉离平面，在开始时，平面MN 对a 球的支持力应为零，因此a 球受力分析如图甲所示，则sin θ＝R 2R ＝12，所以θ＝30°，拉力F ＝Gtan 30°＝3G .当球a 逐渐上移时，用图解法分析F 的变化如图乙所示 在球a 上移时，拉力F 逐渐减小至零．在开始时，F N ＝Gsin 30°＝2G ，以后逐渐减小至G ，因此正确选项为B 、C.►题组3 整体法与隔离法的应用7．如图7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()w图7A ．3个B ．4个C ．5个D ．6个 答案 B解析 A 与B 相对静止一起沿斜面匀速下滑，可先将二者当做整体进行受力分析，再对B 单独进行受力分析，可知B 受到的力有：重力G B 、A 对B 的压力、斜面对B 的支持力和摩擦力，选项B 正确．8．如图8所示，水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m 的小球A 、B ，它们用劲度系数为k 的轻质弹簧连接，现对B 施加一水平向左的推力F 使A 、B 均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l ，则弹簧原长和推力F 的大小分别为()图8A ．l ＋mg 2k ，23mgB ．l ＋mg 2k ，233mgC ．l －mg 2k ，23mgD ．l －mg 2k ，233mg答案 D解析 以A 、B 和弹簧组成的系统为研究对象，则F cos 30°＝2mg sin 30°，得F ＝233mg ，隔离A 球有kx ＝mg sin 30°，得弹簧原长为l －x ＝l －mg2k ，则可得选项D 正确．9．如图9所示，两个截面半径均为r 、质量均为m 的半圆柱体A 、B 放在粗糙水平面上，A 、B 截面圆心间的距离为l .在A 、B 上放一个截面半径为r 、质量为2m 的光滑圆柱体C ，A 、B 、C 始终都处于静止状态，则( )图9A ．B 对地面的压力大小为3mg B ．地面对A 的作用力沿AC 方向 C ．l 越小，A 、C 间的弹力越小wD ．l 越小，地面对A 、B 的摩擦力越大 答案 C解析 由整体法知：B 对地面的压力F N ＝(m ＋m ＋2m )g2＝2mg ，A 项错；对A 受力分析如图，A 受四个力作用，地面对A 的作用力的方向为F CA 与mg 合力的反方向，肯定不是AC 方向，B 项错；当l 越小时，由图看出θ越小，而2F AC cos θ＝2mg ，因而F AC 随之变小，C 项正确；而地面对A 的摩擦力F f ＝F CA sin θ，可判得F f 也变小，D 项错，正确选项为C.►题组4 平衡条件的应用10．如图10所示，一个质量为m 的小物体静止在固定的、半径为R 的半圆形槽内，距内槽最低点高为R2处，则它受到的摩擦力大小为()图10A.12mgB.32mg C ．(1－32)mg D.22mg 答案 B解析 对m 进行受力分析如图所示．由几何知识知θ＝30° F f ＝G ·cos 30°＝32mg . 11．2013年8月我国“蛟龙”号载人潜水器成功实现下潜5 km 深度．设潜水器在下潜或上w升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F 始终不变，所受海水阻力仅与潜水器速率有关．已知当潜水器的总质量为M 时恰好以速率v 匀速下降，若使潜水器以同样速率匀速上升，则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为(重力加速度为g )( )A ．2(M －F g )B ．M －2FgC ．2M －F gD ．2M －F2g答案 A解析 由于以同样速率匀速上升，则所受的阻力大小不变．设减少的质量为m ，运动过程中受到的阻力为F f .在匀速下降过程中：F ＋F f ＝Mg ；在上升过程中：F ＝(M －m )g ＋F f .联立两式解得m ＝2(M －Fg )，A 选项正确．。
受力分析 讲义
课题力与受力分析教学目标1．掌握重力、弹力、摩擦力与受力分析基本方法重点、难点准确的受力分析考点及考试要求 1.考试重点与基础教学内容第一部分力1.力:（1）力是物体与物体之间的.①力的物质性：力不能脱离独立存在．②力的相互性：力的作用是的．将相互作用的两物体分别叫:施力物体和受力物体。
踢球时,人给球一力,对于这个力,施力物体、受力物体分别是;同时球对人也有作用力,对于这个力来说,施力物体和受力物体分别是.（2）力的作用效果：使物体发生或使物体的发生改变.（3）力的图示：用一个带箭头的线段表示力的、、的方法，叫做力的图示．（4）力的分类①按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等．②按作用方式分：场力（如万有引力、电磁力等）和接触力（如弹力、摩擦力等）．③按性质分：万有引力（）、电磁力（、分子力、电场力、磁场力）强相互作用、弱相互作用2．重力（1）概念：重力是由于的吸引，而使物体的力。
（2）产生原因：重力是由于而产生的．地球周围的物体，无论与地球接触与否，运动状态如何，都要受到地球的吸引力，因此地球周围任何物体都要受到重力的作用．（3）方向：总是（即：），并不严格指向地心（赤道、两极除外），不可理解为跟支持面垂直．（4）大小：g为重力加速度．重力的大小可用弹簧秤测量．当物体在竖直方向静止或匀速运动时，物体对弹簧测力计的拉力或压力，大小等于物体受到的重力．（5）等效作用点（重心）：重心的位置是由决定的．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上．质量分布不均匀的物体的重心在几何中心上．一般要用实验确定，如：薄板类物体的重心可用确定．3．弹力（1）定义：发生的物体，由于要，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力．（2）产生条件：两物体直接、接触处有．（与发生弹性形变物体直接接触的物体会受到弹力作用）（3）方向：①从弹力的产生原因上看：与物体恢复原状的方向．②从力的作用效果上看：弹力的方图2-1-2G F N 1F N 2向与 物体的形变方向 ．两种常见弹力方向：①压力、支持力等存在接触面的弹力方向总是 于接触面。
高考物理复习讲义(精品)带练习解析
接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时 a 、b 均静止，弹簧
处于伸长状态，两细绳均有拉力， a 所受摩擦力 fa 0 ，
b 所受摩擦力 fb 0 。现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间
A． fa 大小不变
B． fa 方向改变
C． fb 仍然为零
D． fb 方向向右
【答案】AD
4 第六级（上）·第 1 讲·教师版
约为
A． g
B． 2g
C． 3g D． 4g
【答案】B
【例 12】
如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1 运行，初速
度为 v2 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的 A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送
带开始计时，小物块在传送带上运动的 v t 图象（以地面为参考系）如图乙所示，已知 v2 v1 ，
能到达 B 处，求该力作用的最短时间 t 。（已知 cos 37 0.8 ，sin 37 0.6 ，取 g 10m/s2 ） 【答案】⑴ 0.5；⑵ 1.03s
【例 18】
如图所示，在高出水平地面 h 1.8m 的光滑平台上放置一质量
M 2kg 、由两种不同材料连接成一体的薄
板 A ，其右段长度 l1 0.2m 且表面光滑，左 段表面粗糙。在 A 最右端放有可视为质点的 物块 B ，其质量 m 1kg ，B 与 A 左段间动摩
2．受力分析 ⑴ 明确研究对象 把要研究的物体从周围环境中隔离出来。在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也 可以是几个物体组成的系统。 ⑵ 按顺序找力 通常先分析主动力，后分析被动力。对于难以确定某力是否存在的情况，可根据假设法或物体 的运动状态作出判断。注意两点：正确区分内力与外力；只分析性质力，不画效果力。 ⑶ 受力分析完后检查是否正确 ①没有施力物体的力是不存在的。 ②物体的受力情况要与运动情况相符。
第三章力学分析 (知识点+练习) —2020-2021学年浙教版七年级科学下册讲义
七下-力学专题受力分析【知识摘要】1.同一直线上二力的合成①同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同，即F合＝F1+F2.②同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力方向相同，即F合＝F1-F2（F1>F2).对于受力平衡的物体，我们也可以表述为其所受合力为零。
2.受力分析（1）单个物体的受力分析举例：图中各物体均处于静止状态，且③中F<G,④中F>G.（2）受力分析方法①隔离法：把研究对象从周围物体中隔离出来，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑该对象对其他物体的作用力。
②整体法：取多个物体作为一个整体当研究对象，分析其它物体对这个整体施加的力，不考虑整体内部之间的相互作用力。
【精选例题】例1、一木块沿粗糙斜面向下匀速滑动，不考虑空气阻力，如图中关于木块的受力示意图正确的是（）一木块沿粗糙斜面向上滑动，不考虑空气阻力，如图中关于木块的受力示意图正确的是（）一木块在粗糙斜面上静止，不考虑空气阻力，如图中关于木块的受力示意图正确的是（）1.1如图所示，A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。
图中分别给出了A、B的受力示意图。
A的重力5N,B的重力2N.下列说法正确的是（）A.F2与F1是一对相互作用力B.G A与F2是一对平衡力C.F1与F3是一对相互作用力D.F2与F1是一对平衡力1.3如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体M,同时受到水平方向上的两个拉力，左侧钩码重力为60N,右侧钩码重力为40N,物体M静止不动，则此时M受到水平向_____的静摩擦力，大小为_____N.当把左侧的钩码全部撤去后，物体M仍然静止，这时物体M受到水平向_____的_____N的_____摩擦力。
例2如图所示，A、B是两个完全相同的木块，重为20N,A、B之间有细绳连接。
现用F=8N的水平向右的拉力拉动木块A,使A、B两物体一起向右做匀速直线运动，则下列说法不正确的是（）A.细绳上的拉力为4NB.A、B所受的摩擦力都为4NC.A、B都受到4个力的作用D.若仅F变大，A、B所受摩擦不变2.1如图所示，A、B两物体的重力分别为30牛、40牛，A用细绳悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B之间有弹簧固定连接，绳和弹簧重均不计。
【学而思内部讲义】初中物理·第02讲.提高班.受力分析专题(下)
【解析】 本题的关键是，该“物体同时受到大小相等、方向相反的两个力的作用”，但是没有说明这两 个力是否作用在同一条直线上!如果是，该物体可能是静止的，或者是做匀速直线运动．如果 不是，该物体可能会转动；如果这两个力与运动方向垂直，则该物体可能向任意方向运动． 【答案】 B．
【例2】 关于运动和力的关系，下列说法正确的是（ A．物体受力不变，运动的快慢和方向就不变 B．物体受到力的作用，运动状态一定改变 C．物体运动状态发生变化，一定受到了力的作用
本讲 精华 总结
多力平衡
3、摩擦力 种类 定义
产生条件 方向 摩擦力大
静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦 两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上 会产生阻碍相对运动趋势（相对运动）的力，这种力叫做摩擦力． ①直接接触 ②有挤压（接触面的弹性形变） ③接触面粗糙 ④与相对运动或者相对运动趋势 与相对运动或者相对运动趋势相反 静摩擦力 滑动摩擦力
'
）
）
）
B． F G ， F F D． F G ， F ' F
'
'
【解析】 重力 G 和杆的拉力 F 都是在竖直方向上，F=G 应当是没有疑问的，注意这里的 F 是静止时杆 的拉力．当电风扇转动起来后，由于叶片并不是一个平面，而是一个斜面，这时空气对电扇 产生一个向上的举力，使固定杆的拉力减小，这和直升飞机的螺旋桨是一个道理，这时
好未来教育内部教研讲义
5
教师
关注“学而思图书（ScienceHome） ”微信公众号，听名师视频讲解重点题目
Hale Waihona Puke ④乘客的身体向后倾倒；⑤乘客与汽车处于静止 A．⑤①②③④ C．①②③④⑤ 【答案】 B 【例17】 物理知识渗透于我们生活的方方面面。以下的安全警示语中涉及到惯性知识的是（ A.输电铁塔下挂有“严禁攀爬” C.商场走廊过道标有“小心碰头” 【答案】 D 【例18】 （能力提高）某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究．他们记录了 小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的 数据绘制了路程与时间的关系图象， 如图所示．根据图象 可以判断（ ） A．0 ~5s 内，小车的平均速度是 0.4m/s B．0~7s 内，小车的平均速度是 1.5m/s C．2s~5s 内，小车受到的合力不为零 D．5s~7s 内，小车受到的合力不为零 【答案】 A 【例19】 （挑战高端） （08 人大附中）如图甲所示，物体 A 始终只受同一直线上的两个力 F1、F2 的作 用，F1、F2 的大小随时间变化如图乙所示，则下列分析正确的是（ ） B.汽车的尾部标有“保持车距 D.景区水池边立有“水深危险 ） B．⑤①③②④ D．⑤③①④②
初中受力分析画图讲义
初中受力分析画图讲义知识梳理1．力的示意图与图示【知识点的认识】（1）力的示意图指用一根带箭头的线段来表示力。
箭头的方向表示力的方向；线段的起点或终点表示力的作用点。
（2）画力的示意图的步骤：①确定受力物体；②在受力物体上画出力的作用点；③确定力的方向后沿力的方向画一条线段；④在线段的末端标箭头，在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。
【知识扩展】力的图示：（1）为了形象、直观地表示力，我们可用一根带箭头的线段来表示力的大小、方向和作用点（即力的三要素）。
这种表示力的方法叫做力的图示。
沿力的方向所画的直线叫力的作用线。
（2）画力的图示的步骤：①选定标度（用多少毫米表示多少牛的力）；②从作用点沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加上刻度；③在线段的末端加箭头表示力的方向，箭尾在力的作用点上，如图所示。
（4）力的图示与力的示意图不同，力的示意图侧重于力的方向，它在力的大小、标度上没有力的图示那么严格。
例1：如图，物体沿粗糙水平面向右运动。
画出该物体所受重力、支持力和摩擦力的示意图。
解：物体在粗糙水平面上向右运动，所以受地面对它向左的摩擦力。
同时受到重力作用，方向竖直向下。
受到地面对其向上的支持力。
答案：2.力与运动的关系【知识点的认识】（1）物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即原来运动的物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态；原来静止的物体不受力时，总保持静止状态．（2）物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态，力不是维持物体运动的原因．（3）物体如果受到力的作用，且受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变．（4）如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受外力作用，也可能受平衡力作用．例2：关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（）A．物体受到力的作用就会运动B．做匀速直线运动的物体一定不受力的作用C．物体受到力的作用，运动状态一定改变D．物体运动状态改变时，一定受到力的作用分析：（1）物体不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；（2）物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态；（3）物体受非平衡力作用时，其运动状态会发生变化，体现在速度大小及方向的变化．解：A、物体受到力的作用不一定就会运动，当物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态；故A错误；B、做匀速直线运动的物体，可能不受力，也可能受到平衡力的作用；故B错误；C、只有物体受到非平衡力作用时，其运动状态才会发生变化；故C错误；D、物体运动状态改变时，一定受到力的作用，且是非平衡力的作用；因为力是改变物体运动状态的原因；故D正确；答案D．3．摩擦力产生的条件【知识点的认识】物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件：第一：两物体相互接触．第二：接触面粗糙．第三：两物体发生相对运动或相对运动趋势．摩擦力方向：摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势，所以研究摩擦力的方向时一定要取与研究对象接触的那个物体为参照物，并判断研究对象与参照物之间是否存在相对运动或相对运动趋势．若有，则被研究物体所受的摩擦力一定与此相对运动或相对运动趋势方向相反．摩擦力的方向与物体实际运动方向是没有任何关系的．例3：将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动．当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下．（回答下列小题请选填以下合适的字母标号）A．受到方向向右的摩擦力；B．受到方向向左的摩擦力；C．不受力（1）米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为；（2）当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为；（3）当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为．分析：（1）摩擦力是阻碍相对运动的力，总是与相对运动方向相反的，或者与相对运动趋势方向相反；（2）物体在水平方向上如果受力只是摩擦力，其他任何力都不受．（3）物体匀速直线运动时，或者不受力，或者受平衡力．解：（1）输送带是向右匀速运动的，米袋刚放上时，由静止变为向右运动，水平方向没有其他拉力或推力，所以只受向右的摩擦力；（2）物体匀速直线运动时，或者不受力，或者受平衡力．米袋向右匀速运动时，水平方向上如果受摩擦力，一定有另一个力与它平衡，因为没有其他力，所以不受力．（3）输送带制动时，米袋由向右运动变成静止，只有摩擦力方向向左，才能阻止米袋继续向右运动．答案：A；C；B．一．作图题（共13小题）1．作图题（在图上按要求画出力的示意图）（1）用50N的力水平向左推桌子。
1 受力分析立体问题—2020年高考物理尖子生专用辅导讲义
2020年高考物理尖子生专用辅导讲义受力分析重难点--立体问题在实际分析问题中，经常遇到一些立体问题，而分析这类问题时，通常把立体转化为平面，再抓住几何特点， 利用三角函数、正弦定理或余弦定理，或根据对称性解决问题。
1. 如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于O 点并处于静止状态．已知球半径为R ，重为G ，线长均为R .则每条细线上的张力大小为( )A ．2G B.62GC.32GD.52G 答案：B 解析：本题中O 点与各球心的连线及各球心连线，构成一个边长为2R 的正四面体，如图甲所示(A 、B 、C 为各球球心)，O ′为△ABC 的中心，设∠OAO ′＝θ，由几何关系知O ′A ＝233R (如图乙所示)，由勾股定理得OO ′＝OA 2－AO ′2＝83R ，对A 处球受力分析有：F sin θ＝G ，又sinθ＝OO ′OA，解得F ＝62G ，故只有B 项正确．2、如图6是一顶搭在水平地面上的简易帐篷的骨架，骨架由一根立杆OO ′和三条绳索AO 、BO 、CO 构成，三条绳索的长度都为L ，地面上的三个固定桩A 、B 、C 之间的距离也均等于L ，三条绳索绷紧后，立杆对结点O 的支持力为F ，已知三条绳索上的张力大小都相等，不计绳索的重力，则每条绳索上的张力大小为()A.3 3 FB.62FC.63F D.66F答案．D解析[O－ABC是一个棱长为L的正四面体，O′为△ABC的中心，由几何关系知O′A＝33L，由勾股定理得OO′＝OA2－AO′2＝23L，则F T sin∠OAO′＝13F，解得F T＝66F，D正确．] 3．（单选）体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。
已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为答案C【解析】以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α．由几何知识得：2222D d22D D dcosα⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭根据平衡条件得：2Ncos mgα=解得：22N2D d-则得篮球对球架的压力大小为：22N N2D d'=-【答案】C4. 如图所示，在倾角为37°的斜面上放置一质量为0.5 kg的物体，用一大小为1 N平行斜面底边的水平力F推物体时，物体保持静止。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
拓扑教育学科教师讲义Toppdswl003 副校长/组长签字：签字日期：
1．[受力分析]如图1所示，物块A、B通过一根不可伸长的细线连接，
图1
D．2个
图2
图3
图4
考点梳理
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
图5
所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，
图6 方法提炼
考点一物体的受力分析
1．受力分析的基本步骤
1
图7
与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用；对物体
甲乙
突破训练1如图8所示，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可能
图8
错误．
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、2
图9
丙
共点力作用下物体平衡的一般解题思路
突破训练2如图10所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成30°的
图10
()
，
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
甲 乙
解析动态平衡问题的常用方法
3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、半球面对小球
( 增大，F 2增大 减小，F 2增大
方法 步骤
解析法 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 图解(1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化
4
图13
图14
5
图15
两球发生滑动的临界状态是摩擦力达到最大静摩擦力的状态，即绳上拉力的水平分量等于小球受受力分析如图乙所示，球发生滑动的临界条件是：F2
＝F CD sin 60°＝1
2mg
高考题组
1．(2012·山东理综·17)如图17所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2
图17
(
甲
F沿OO1、OO2两个方向分解为
乙丙
所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称
模拟题组
图19
D．7个
图20
(限时：45分钟)
题组1应用整体法和隔离法对物体受力分析
图2
可先将二者当做整体进行受力分析，再对B单独进行受力分析，
图3
作用下，
图4
正确．
图6
，
图7
图8
，甲对斜面的压力为F2，在此过程中
甲乙丙
图9
时，测力计的读数不可能为(
图10
图11
，选项D正确．μsin θ
图13。