物体的受力分析

物体的受力分析一、受力分析的意义:力是改变物体运动状态的原因，要了解物体的运动，就必须对它的受力情况进行分析。

二、受力分析的基础1、正确掌握分析力的四个判据:条件判据、方向判据、性质判据、效果判据。

2、严格遵守：先重力→再弹力→后摩擦力→其它力→正确画出受力示意图的顺序3、正确掌握科学的思维方法和技巧(隔离法、整体法、假设法、极限法等)（一）弹力的有无及方向判断和大小计算专题1．弹力有无的判断“四法”(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。

此方法多用来判断形变较明显的情况。

(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。

(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。

(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否发生形态的变化，若发生形变，则此处一定有弹力。

2．弹力方向的确定(1)若接触面之一为平面，则弹力一定垂直于该平面．(2)若接触面之一为球面，则弹力一定过球心．(3)若接触面为曲面，则弹力一定垂直于曲面的过接触点的切面．(4)若接触处之一为直线，则弹力一定垂直于该直线3理想模型中的弹力比较：①轻绳：质量不计、松软、不可伸长的绳，绳中各处的张力大小相等；轻绳对物体只能产生拉力，不能产生压力；物体的运动状态改变的瞬间，拉力可以发生突变． ②轻杆：质量不计、不可伸长和压缩的杆；轻杆既能对物体产生压力，又能产生拉力，弹力方向不一定沿杆的方向；物体的运动状态改变的瞬间，拉力可以发生突变． ③弹性轻弹簧：质量不计、弹力与中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向．对物体能产生拉力，或压力；物体的运动状态改变的瞬间，拉力不能发生突变．例1：如图所示，将甲图中与小球接触的斜面去掉，小球无法在原位置保持静止，而把乙图中的斜面去掉，小球仍静止，故甲球受斜面的弹力，乙球不受斜面的弹力例2. 在下左图中，A 、B 两球间一定有弹力作用的是( B )例3. 在下右图中倾角为α的固定斜面上，两木块A 和B 间用轻杆相连，木A 的质量为m 1, 其与斜面的动摩擦因数为μ1；木块B 的质量为m 2, 其与斜面的动摩擦因数为μ2, 分析当两木块共同沿斜面下滑时轻杆的受力，此时轻杆受拉力还是压力？（12μμ=无弹力，12μμ<杆受拉力，12μμ>杆受压力）例4.如图1所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端皆受到大小为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以1234L L L L 、、、依次表示四个弹簧的伸长量，则( D )A 、21L L >B ．43L L >C 、13L L >D ．24L L = 例5.(2017.新课标Ⅲ)17．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80cm 的两点上，弹性绳的原长也为 80cm 。

将一 钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为 100cm ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同 一点，则弹性绳的总长度变为( B )（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）A ．86cmB ． 92cmC ． 98cmD ．104cm例5、如图所示，将两个相同的木块a 、b 置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a 、b 中间用一轻弹簧连接，b 的右端用平行于斜面的细绳与固定在斜面上的挡板相连．开始时a 、b 均静止，弹簧处于压缩状态，细绳上有拉力，下列说法正确的是（ BC ）A. 细绳剪断瞬间，a 所受摩擦力也立刻发生变化B. 细绳剪断瞬间，b 所受摩擦力可能为零C. a 所受的摩擦力一定不为零D. b 所受的摩擦力一定不为零要点二 弹力的分析与计算1．对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律F ＝kx 计算。

2．对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。

[例1] 如图2­1­5所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m 的小球。

下列关于斜杆对小球的作用力F 的判断中，正确的是( CD )A ．小车静止时，F ＝mgsin θ，方向沿杆向上B ．小车静止时，F ＝mgcos θ，方向垂直于杆向上C ．小车向右匀速运动时，一定有F ＝mg ，方向竖直向上D ．小车向右匀加速运动时，一定有F ＞mg ，方向一定沿杆向上例2. 如图2­1­8所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球的重力为12 N ，轻绳的拉力为10 N ，水平轻弹簧的拉力为9 N ，求轻杆对小球的作用力。

（5N 、与竖直方向夹角为α＝37°）例3、如图所示，在剪断OB 绳子的瞬间，绳子OA及弹簧的拉力各是多小？小球的加速度各是多少？（小球的质量为m ，绳子或弹簧与竖直方向的夹角为θ）练习1.如图2­1­7所示，一重为10 N 的球固定在支杆AB 的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N ，则AB 杆对球的作用力( D )A ．大小为7.5 NB ．大小为10 NC ．方向与水平方向成53°角斜向右下方D ．方向与水平方向成53°角斜向左上方2．(2015•上海八校联考)如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上，一根轻绳AC 绕过滑轮，A 端固定在墙上，且绳保持水平，C 端挂一重物，BO 与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡。

若保持滑轮的位置不变，改变夹角θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( D )A ．只有角θ变小，作用力才变大B ．只有角θ变大，作用力才变大C ．不论角θ变大或变小，作用力都是变大D ．不论角θ变大或变小，作用力都不变静摩擦力的有无及方向判断和计算专题要点三、 摩擦力有无及方向判断例1、（条件法、假设法）(2013•上海高考)如图2­2­2，质量mA>mB 的两物体A 、B 叠放在一起，靠着竖直墙面。

让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B 的受力示意图是( A )例2.（整体法、隔离法、假设法）（2016海南卷，2）如图，在水平桌面上放置一斜面体P ，两长方体物块a 和b 叠放在P 的斜面上，整个系统处于静止状态。

若将a 和b 、b 与P 、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。

则( C )A ．123000f f f =≠≠，，B ．123000f f f ≠==，，C ．123000f f f ≠≠=，，D ．123000f f f ≠≠≠，，例3(反推法、假设法).如图 所示，倾角为θ的斜面体B 放一小物块A ，A 、B 相对地面静止不动，现给A 一沿斜面向上的力F ，A 、B 仍相对地面静止 则下列说法正确的是（ BD ）A.斜面B 与地面间没有摩擦力B.地面对B 的摩擦力方向一定向左C.A 所受摩擦力一定沿斜面向下D.A 可能受沿斜面向上的摩擦力例4．(假设分析法)如图2­2­4所示，倾角为θ的斜面体C 置于水平地面上，小物体B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A 相连接，连接B 的一段细绳与斜面平行，已知A 、B 、C 都处于静止状态，则( C )A ．B 受C 的摩擦力一定不为零 B ．C 受地面的摩擦力一定为零C ．C 有沿地面向右滑的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D ．将细绳剪断而B 依然静止在斜面上，此时地面对C 的摩擦力水平向左例5．（状态法）判断下图中物块A 是否受摩擦力，如果受摩擦力，判断摩擦力的方向练习．(2014•广东高考)如图2­2­1所示，水平地面上堆放着原木。

关于原木P 在支撑点M 、N 处受力的方向，下列说法正确的是( A )A ．M 处受到的支持力竖直向上B ．N 处受到的支持力竖直向上C ．M 处受到的静摩擦力沿MN 方向D ．N 处受到的静摩擦力沿水平方向要点四 摩擦力大小的计算[典例1] 如图2­2­5所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m 的三个木块1、2、3，中间均用原长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运行，三个木块处于平衡状态，下列结论正确的是( B )A ．2、3两木块之间的距离等于()sin cos mg L k αμα＋＋B ．2、3两木块之间的距离等于mgcos L k μα＋C ．1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D ．如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大[典题2] [多选]如图所示，小车的质量为m 0，人的质量为m ，人用恒力F 拉绳，若人和小车保持相对静止，不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦，则小车对人的摩擦力可能是( ACD )A ．0 B.00m m F m m -+，方向向右 C. 00m m F m m -+，方向向左 D. 00m m F m m -+，方向向右 [典题3].如图所示，质量为m 1的木块P 在质量为m 2的长木板ab 上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态，若ab 与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P 与长木板间的动摩擦因数为μ2，则长木板受到地面的摩擦力大小为( B )A ．12 m g μB ．21m g μ C ．112() m m g μ＋ D ．1221m g m g μμ＋要点五 摩擦力的四类突变(一)“静—静”突变物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变。

[典例1] 一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图2­2­8所示，其中F 1＝10 N ，F 2＝2 N ，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为( C )A ．10 N ，方向向左B ．6 N ，方向向右C ．2 N ，方向向右D ．0(二)“静—动”突变物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。