弹力、摩擦力及受力分析

弹力、摩擦力及受力分析

【题型攻略】

1.受力分析的基本思路：

①确定对象：可以是单个物体也可以多个物体组成的系统；

②按顺序画力：一般遵行“先场力再接触力”和“一重、二弹、三摩擦”（注意：摩擦力的前提条件是接触物有弹力）；

③验证： 每一个力都应找到对应的施力物体 ；受的力应与物体的运动状态对应。

2.受力分析的易错点：

①混淆研究对象受到别的物体的力与研究对象对别的物体的作用力；

②把合力或分力或效果力作为物体所受的力；

③“漏力”或“添力”，每一个力都应找到对应的施力物体。

3.区分“轻绳”、“轻杆”和“轻弹簧”的弹力特征：轻绳只能产生拉力，不能产生压力，拉力的方向沿绳子收缩的方向；轻杆弹力方向不一定沿杆的方向；轻弹簧既能产生压力，又能产生拉力，力的方向沿弹簧轴线。轻绳和轻杆的弹力可以突变；轻弹簧的弹力不能突变，只能渐变。

4.区分“死结“与”活结”，“定杆“与”动杆”：“死结绳子”两端拉力不一定相等，“活结绳子”两端拉力一定相等。“定杆”（一端固定）的弹力不一定沿杆方向；“动杆”（一端可自由转动）弹力必沿杆方向。

5.摩擦力方向的判断

摩擦力问题首先要搞清是静摩擦还是滑动摩擦，有时要注意两种摩擦力的相互转换。

①假设法：假设接触面光滑(即无摩擦力)时，看物体是否发生相对运动（或相对运动趋势）. ②状态法：结合运动状态根据二力平衡条件、牛顿第二定律求解

③转换研究对象法：牛顿第三定律

④阻力或动力分析法：如皮带传动装置中，主动轮所受的摩擦力是阻力，故摩擦力方向与其转动方向相反：而从动轮所受的摩擦力是动力，故摩擦力方向与其转动方向相同。 摩擦力大小计算

①静摩擦力求解：（由运动状态决定）结合运动状态根据二力平衡条件、牛顿第二或第三定律求解；

②滑动摩擦力求解：（由正压力决定）公式N f F F μ=；或结合运动状态根据二力平衡条件、牛顿第二或第三定律求解。

【真题佐证】

如图，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质

量为m 1的重物。在绳子距a 端l/2得c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂

质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比

m 1/ m 2为（ ）

A ．5

B ．2

C ．2

5 D ．2 【答案】C

【解析】平衡后设绳的BC 段与水平方向成α角，

则：tan 2,sin αα== 对节点C 分析三力平衡，在竖直方向上有：21sin m g m g α=

得：121sin m m α==C 。 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为

A ．

2sin mg α B.2s mg co α

C ．1tan 2mg α D.1t 2mgco α 答案：A

解析：设石块侧面所受的弹力为F ，则弹力与水平方向的夹角为α，由力的平衡条件可知2sin F mg α=，所以有2sin mg F α

=，A 对。 如图所示，将两相同的木块a 、b 至于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，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 F ≠0，b 所受摩擦力fb F =0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（ ）

A fa F 大小不变

B fa F 方向改变

C fb F 仍然为零

D fb F 方向向右

答案：AD 解析：弹簧处于伸长状态，弹簧对物体施加的是拉力。先对物体b 进行受力分析。在轻绳未剪断时，b 在水平方向上受到两个力的作用，向左的弹簧的拉力和向右的绳的拉力，在突然剪

断细绳时，弹簧的拉力还没有发生变化，即弹簧的长度没有变化，但物体b 具有向左运动的趋势，所以要受到一个与弹簧拉力方向相反的摩擦力，故选项C 错误，D 正确。对物体a 受力分析，在剪断细绳前后，物体a 的位置没有发生变化，受到的弹簧拉力和细绳拉力没有发生变化，故它所受到的摩擦力没有发生变化。故选项A 正确，B 错误。

如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg 的物体。细绳的一端摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为 4.9N 。关于物体受力的判断（取g=9.8m/s2），下列说法正确的是

A.斜面对物体的摩擦力大小为零

B. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N ，方向沿斜面向上

C. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N ，方向沿斜面向上

D. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N ，方向垂直斜面向上

答案：A

解析：物体的重力下滑分量可知为4.9N ，弹簧拉力为4.9N ，物块沿斜面方向手里平衡，所以摩擦力应为0。

【模拟演练】

如图所示，物块A 放在倾斜的木板上，木板的倾角α为30︒和45︒时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的滑动摩擦系数为（ ）

A ．1／2

B ．2／2

C ．3／2

D ．5／2

【答案】B

【解析】由倾度不等而摩擦力相等可知，一个是静摩擦力，另一个是滑动摩擦力，显然，当木板倾角较小，即α=30︒时，物体静止，此时是静摩擦力，大小f 1=mgsin30°；当α=45︒时，物体滑动，此时是滑动摩擦力，大小f 2=μmg cos45°；由f 1=f 2，即mgsin30°=μmg cos45°，解得μ=2

2。选B 。

如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是