人教版高一物理必修一第三章《相互作用》重点专题:受力分析(基础篇)
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专题:受力分析(基础篇)
一、受力分析
1、定义:把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏,一个不重地找出来,并画出定性的受力示意图。对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
2、相对合理的顺序:先找场力(电场力、磁场力、重力),再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力。
3、为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行:
(1)确定研究对象:可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力
①.先画重力:作用点画在物体的重心上,方向竖直向下。
②.次画已知力
③.再画接触力(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
④.再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。
二、受力分析的方法
1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用。
三、受力分析的判断依据:
①从力的概念判断,寻找施力物体;
②从力的性质判断,寻找产生原因;
③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。
总之,在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力,为解决这一难点可记忆以下受力口诀:
地球周围受重力 绕物一周找弹力 考虑有无摩擦力 其他外力细分析 合力分力不重复 只画受力抛施力
四、例题
例1、单个物体受力情况
(A 静止)
(A 匀速下滑)
空中飞行的足球 匀速行驶的汽车
例2、两个物体受力情况
A
B
A 、
B 都静止
A 、
B 都静止
A 、
B 静止不动 (A 向下运动,斜面不光滑)
A 沿着墙向上运动
A 沿着水平面向右运动
A 沿着斜面向上运动
A 静止
v
例3、三个物体受力情况
变式:如图所示,各图中,物体总重力为G,请分析砖与墙及砖与砖的各接触面间是否有摩擦力存在?如有大小是多少?
五、习题精选
1.(2020·山东滕州市第一中学新校高三月考)如图所示,质量为m的木块,被垂直于墙面的推力F紧压在倾角为θ的墙面上并保持静止。下列说法中正确的是
A.墙面对木块的压力大小可能为零B.墙面对木块的摩擦力大小可能为零
C.墙面对木块的摩擦力大小一定不为零D.墙面对木块的摩擦力可能沿斜面向下2.(2020·重庆高一月考)质量均为m的物块ab之间用竖直轻弹簧相连,系在a上的细线竖直悬挂于固定点O,a、b 竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态.重力
加速度大小为g,则()
A.物块b可能受3个力
B.细线中的拉力小于2 mg
C.剪断细线瞬间b的加速度大小为g
B
A
C
F
F
A、B、C都静止
c
b
a
m1
m2
a、b、c都静止
A
B
C
(A、B一起匀速向右运动)
A
B
(A静止)
αP
Q
F
力F拉P使它做匀速运动
D.剪断细线瞬间a的加速度大小为2g
3.(2020·浙江高三月考)如图为“懒人神器”手机、pad支架,支架可以任意弯成舒适角度,人们可以站、坐、躺各种姿势看手机,关于手机的受力情况,下列
说法正确的是()
A.手机受到的弹力一定竖直向上
B.手机受到的摩擦力一定竖直向上
C.手机受到支架的作用力一定竖直向上
D.因为支架扭曲,所以支架对手机的作用力方向不能确定
4.(2020·重庆万州外国语学校天子湖校区高三月考)如图,甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯均匀速向上运转,则()
A.甲受到三个力的作用
B.甲对扶梯没有摩擦力的作用
C.乙受到四个力的作用
D.乙对扶梯作用力的方向垂直扶梯向下
5.(2020·湖南)如图所示,三块形状不规则的石块叠放在水平桌面上并保持平衡,a、b之间、b、c之间的接触面均不在水平面上。下列说法正确的是()
A.桌面对石块c的作用力方向斜向右上
B.水平桌面与石块c之间没有静摩擦力
C.石块b只受到三个力的作用
D.石块a的重力与石块b对a的支持力是一对平衡力
6.(2020·双峰县第一中学高三月考)如图,半球体置于水平面上,在半球体的上表面上放一物块后,成如图所示的状态而保持静止,则半球受力的个数为()
A.2个B.3个C.4个D.5个7.(2020·浙江海曙·效实中学)如图所示,高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角,此时钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的()
A.1
2
B.
1
cos
2
θ
C.
1
2sinθ
D.
1
tan
2
θ
8.(2019·浙江杭州四中高三月考)如图所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=3 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=10N,整个系统处于平衡状态,g取10 m/s2,则以下说法正确的是()
A.1和2之间的摩擦力是10 N
B.2和3之间的摩擦力是25 N
C.3与桌面间的摩擦力为15 N
D.物块3受6个力作用
9.(2020·湖北荆州中学高一月考)(多选)如图,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上,下面表述正确的是()
A.M所受合力为零
B.M一定是受四个力作用
C.M可能对斜面无压力作用
D.物体与斜面之间一定存在摩擦力
10.(2020·全国高一课时练习)(多选)物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上,如图所示,a、b 处于静止状态,关于a、b两物体的受力情况,下列说法正确的是()
A.a受到两个摩擦力的作用
B.a共受到四个力的作用
C.b共受到三个力的作用
D.a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大
11.(2020·霍邱县第二中学高三开学考试)(多选)如图所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起,用水平外力F缓缓向左推动B,使A缓慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中
A.A和B均受三个力作用而平衡
B.B对桌面的压力不变
C. A对B的压力越来越小