高中物理受力分析应用(叠加体、整体和隔离、立体)

高中物理受力分析应用

题型一：受力分析叠加体 (1)

题型二：受力分析整体和隔离 (12)

题型三：空间立体物体的受力分析 (27)

题型一：受力分析叠加体

一．选择题（共15小题）

1．（2020秋•农安县期末）如图所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是（）

A．B对C有向左的摩擦力

B．C对A有向左的摩擦力

C．物体C受到三个摩擦力作用

D．C对地面有向右的摩擦力

【分析】三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零，以B为研究对象，分析C对B的摩擦力方向，即可知道B对C的摩擦力方向；

对A研究，由平衡条件分析C对A的摩擦力；对整体研究，分析地面对C的摩擦力．【解答】解：三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零。

A、以B为研究对象，B水平方向受到向右的拉力F作用，根据平衡条件得知，C对B

有向左的静摩擦力，而且此静摩擦力与F平衡，根据牛顿第三定律得知，B对C有向右的静摩擦力。故A错误。

B、对A研究，由平衡条件得知：C对A没有摩擦力，否则A受力不平衡，不可能匀速

直线运动，则A对C也没有摩擦力。故B错误。

C、D以整体为研究对象，由平衡条件得知：地面对C有向左的滑动摩擦力，则C对地

面有向右的滑动摩擦力，故C受到两个摩擦力。故C错误，D正确。

故选：D。

【点评】本题关键要灵活选择研究，根据平衡条件分析受力情况，对分析的结果，也可以利用平衡条件：合力为零进行检验．

2．（2020春•吴忠期末）如图所示，A、B两物体的重力都为10N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为（）

A．6N，3N B．1N，1N C．0N，1N D．0N，2N

【分析】当水平拉力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力等于拉力；当水平拉力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动，则受到的滑动摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积．

【解答】解：对物体A，因为F作用，从而受到物体B给A物体的静摩擦力。大小等于F的大小，即为1N．方向与F方向相反。

对物体AB，同时有F＝1N的两个水平力分别作用在A和B上，所以地面对B的摩擦力为零，故C正确，ABD错误；

故选：C。

【点评】学会区别静摩擦力与滑动摩擦力，和大小的计算．静摩擦力的大小等于引起它有运动趋势的外力，而滑动摩擦力等于μF N．同时分析B物体受到的摩擦力可以将A与B作为整体来研究，因为A与B均处于静止状态．

3．（2018秋•玉林期末）如图所示，两个相间的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上，连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个系统处于静止状态，已知A、B的质量均为m、C的质量为M，小球的质量为m0，物体B与桌面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是（）

A．物体A受到三个力的作用

B．小球受到三个力的作用

C．桌面受到物体的摩擦力大小为2μmg

D．桌面受到物体的摩擦力大小为（M+m0）g

【分析】以A为研究对象，分析受力情况，由平衡条件分析A是否受到摩擦力。以AB 整体为研究对象，由平衡条件研究桌面对B的摩擦力。

【解答】解：A、以A为研究对象，由平衡条件可知，B对A没有摩擦力，否则A在水平方向上受力不平衡，则A受到重力和B的支持力二个力作用，故A错误。

B、小球受到两个力：重力和箱底的支持力，故B错误。

CD、以AB整体为研究对象，由平衡条件得知，桌面对B的摩擦力等于（M+m0）g，B 与桌面间的静摩擦力不一定达到最大，所以桌面对B的摩擦力不一定等于2μmg，由牛顿第三定律知桌面受到物体的摩擦力大小为（M+m0）g，故C错误，D正确。

故选：D。

【点评】对于受力分析，除按重力、弹力和摩擦力的顺序分析外，首先要灵活选取研究对象，采用整体法和隔离法结合进行分析。

4．（2016春•桃城区校级月考）光滑的水平面上放有质量分别为m和的两木块，上方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示．已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统能像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（）

A．B．C．D．

【分析】对整体而言，回复力为弹簧的弹力，对上面的木块而言，回复力为静摩擦力．振幅最大时，回复力最大，然后结合受力分析与牛顿第二定律即可求出．

【解答】解：对整体最大振幅时有：kA＝（m+）a

a＝

隔离上面的物体分析，可知当最大振幅时，两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力，则：f＝a＝

所以A＝．故C正确，A、B、D错误。

故选：C。

【点评】该题基于物体的简谐振动考查整体法与隔离法的原因，解决本题的关键会分析物体做简谐运动的回复力是什么力．知道该题中最大振幅时两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力．

5．（2015秋•太和县期末）如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，它们同时沿竖直墙面下滑，已知M A＞M B，则物体B（）

A．只受一个重力

B．受到重力、弹力、摩擦力各一个

C．受到重力、摩擦力各一个

D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个

【分析】先对整体结合运动情况受力分析，得到只受重力，加速度为g，即做自由落体运动，然后对B结合运动情况受力分析，得到受力情况．

【解答】解：A、B整体同时沿竖直墙面下滑，受到总重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动；

由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力；

故选：A。

【点评】本题关键先对整体受力分析，得到整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A与B间无弹力，最后再对B受力分析，得到其只受重力．

6．（2015•洛阳一模）如图所示，固定斜面C的倾角为，物体A放在斜面C上，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，A、B﹣起沿斜面匀速下滑，则（）