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)

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
D．推力F的大小恒定不变
12．（2020·邹城市兖矿第一中学高三月考）（多选）如图所示，斜面B放置于水平地面上,
其两侧放有物体A、C,物体C通过轻绳连接于天花板,轻绳平行于斜面且处于拉直状态,A、B、C均静止,下列说法正确的是
A．A、B间的接触面一定是粗糙的B．地面对B一定有摩擦力
C．B、C间的接触面可能是光滑的D．B一共受到6个力的作用
六、习题参考答案
1．C
【解析】对木块受力分析且由平衡条件可知，木块受重力G、
推力F、墙面的支持力N、沿墙面向上的静摩擦力f，故C正
确，ABD错误。

2．D
【解析】对ab整体分析可知，整体受重力和绳子上的拉力，水平方向如果受墙的弹力，则整体不可能竖直静止，故不会受到水平方向上的弹力，根据平衡条件可知，细线上的拉力
F=2mg；再对b分析可知，b只受重力和弹簧拉力而保持静止，故AB错误；由于b处于平衡，故弹簧的拉力F=mg，剪断细线瞬间弹簧的弹力不变，则对b分析可知，b受力不变，合力为零，故加速度为零，故C错误；对a分析可知，剪断细线瞬间a受重力和弹簧向下的拉力，合力F a=2mg，则由牛顿第二定律可知，加速度为2g，故D正确．
3．C
【解析】支架可以任意弯成舒适角度，则手机受到的弹力、摩擦力都不一定竖直向上，故AB错误；由于手机处于平衡状态，则手机的重力与支架对手机的作用力大小相等，方向相反，合力为0，故C正确，D错误。

4．B
【解析】题图甲中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力和支持力，不受摩擦力，重力G =mg ，支持力N =G =mg ，故A 错误，B 正确；题图乙中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力G =mg ，斜面的支持力N ′以及沿斜面向上的摩擦力三个力作用，故C 错误；扶梯对人的作用力竖直向上，则人对扶梯的作用力竖直向下，故D 错误。

5．B
【解析】 c 水平方向不受摩擦力，则桌面对石块c 的作用力一定竖直向上，故A 错误；以三块作为整体研究，则石块c 不会受到水平桌面的摩擦力，故B 正确；b 受到重力、c 对b 的支持力，a 对b 的压力以及a 对b 的摩擦力，共4个力作用，故C 错误；石块b 对a 的支持力与其对a 的静摩擦力的合力，跟a 受到的重力是平衡力，故D 错误。

6．C
【解析】物块处于平衡状态，受到重力和半球体斜向上的支持力，必定受到沿斜面向上的摩擦力才能处于平衡状态！而且物块受到的支持力与摩擦力的合力与重力大小相等，方向相反。

根据牛顿第三定律可知，物块对半球体的压力与摩擦力的合力一定是竖直向下，与重力相等，所以半球体受到重力、地面的支持力、物块的压力以及物块对半球体的摩擦力，共4个力。

故C 正确，ABD 错误。

7．C
【解析】以人为研究对象，分析受力情况，作出力图，
根据平衡条件，两绳子合力与重力等大反向，则有：
2sin F mg θ= 解得：2sin mg F θ=
故钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的
1
2sin θ
，故C 正确，A 、B 、D 错误．故选C ． 8．D
【解析】物体1受重力和支持力而平衡，不受静摩擦力，否则不能平衡，故A 错误；对1与2整体分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，3对12整体的静摩擦力向左，与拉力平衡，为10N ，故2和3之间的摩擦力是10N ，故B 错误；
对m 受力分析，重力，支持力与绳子的拉力，由平衡条件，结合力的平行四边形定则可知，绳子的拉力F=mgsin30°
=15N ，则3与桌面之间的摩擦力是15-10=5N ，即3与桌面间摩擦力为5N ，故C 错误；对物块3受力分析，重力，支持力，2对3的压力，绳子对3向左的拉力，2对3水平向右静摩擦力，绳子对3向左的拉力，桌面对3静摩擦力，共受到6个力，故D 正确；
9．AC
【解析】物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上，说明物体处于平衡状态，所以物体受到的合外力为0，A正确；对物体受力分析，拉力F是已知的；地球表面附近的物体一定受到地球的重力，故一定受到向下的重力；如果拉力与重力平衡，斜面体对A没有支持力，就没有摩擦力，故物体只受2个力；如果拉力F小于重力，会与斜面体相互挤压，故物体还会受到支持力和沿斜面向上的静摩擦力，即共受4个力；BD错误，C正确。

10．AD
【解析】a受到五个力：重力、墙对a向右的弹力和向上的静摩擦力，b对a向左的压力和向下的静摩擦力．故A正确，B错误．b共受到四个力的作用：重力、F、a对b向右的弹力和向上的静摩擦力．故C错误．由上得知，墙壁对a的摩擦力大小等于a和b的总重力，不随随F的增大而增大．故D正确．
11．BD
【解析】先以A为研究对象，分析受力情况：重力、墙的弹力和斜面的支持力，共三个力；B受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力．故A错误；当B向左移动时，B 对A的支持力和墙对A的支持力方向均不变，根据平衡条件得知，这
两个力大小保持不变．则A对B的压力也保持不变．
对整体分析受力如图所示：
由平衡条件得知，F=N1，挡板对A的支持力N1不变，则推力F不变．桌
面对整体的支持力N=G总，保持不变．则B对桌面的压力不变，故BD正确，C错误。

12．ABC
【解析】以A为研究对象，受到重力和支持力不可能平衡，所以A一定受到B对A沿斜面向上的静摩擦力，故A正确；以A、B、C为研究对象，受到重力和地面的支持力、左斜向上的轻绳的拉力，这三个力不可能平衡，所以地面对B沿水平向右的静摩擦力，故B正确；以C为研究对象，受到重力和B对C的支持力、左斜向上的轻绳的拉力，这三个力可能平衡，所以B、C之间可能没有的静摩擦力，B、C间的接触面可能是光滑的，故C正确；以B为研究对象，可能受到重力、A对B的压力、C对B的压力、地面对B支持力和A对B 的静摩擦力等五个力作用，也可能受到重力、A对B的压力、C对B的压力、地面对B支持力、A对B的静摩擦力和C对B的静摩擦力等六个力作用，故D错误。