6.受力分析专题
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专题四:受力分析◎知识梳理受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来,并画出相应受力 图。
1 •受力分析的依据(1) 依据各种力的产生条件和性质特点,每种力的产生条件提供了其存在的可能性,由于力的产生原因不同,形成不同性质的力,这些力又可归结为场力和接触力,接触力 (弹力和摩擦力)的确定是难点,两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件,弹力产生原因 是物体发生形变,而摩擦力的产生,除物体间相互挤压外, 还要发生相对运动或相对运动趋 势。
(2) 依据作用力和反作用力同时存在,受力物体和施力物体同时存在。
一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力, 找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在 的;另一方面,依据作用力和反作用力的关系,可灵活变换研究对象, 由作用力判断出反作用力。
(3) 依据物体所处的运动状态:有些力存在与否或者力的方向较难确定,要根据物体的 运动状态,利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。
2 •受力分析的程序(1) 根据题意选取研究的对象•选取研究对霖豹原慰是要使对留题懿研穷尽量藩侵 究对象可以是单个物体或物体的某一部分,也可以是由几个物体组成的系统.(2) 把研究对象从周围的物体中隔离出来,为防止漏掉某个力,要养成按一般步骤分析的好习惯.一般应先分析重力; 然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体, 并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力;最后再分析其他场力 (电场力、磁场力)等.(3) 每分析一个力,都要想一想它的施力物体是谁,这样可以避免分析出某些不存在的力•如竖直上抛的物体并不受向上的推力, 而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”.(4) 画完受力图后要进行定性检验,看一看根据你画的受力图,物体能否处于题目中所 给的运动状态.3•受力分析的注意事项(1) (2) (3) (4)4.受力分析的常用方法:隔离法和整体法(1).隔离法为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法. 运用隔离法解题的基本步骤是:① 明确研究对象或过程、状态;② 将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来;只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施的力. 只分析根据性质命名的力.每分析一个力,都应找出施力物体. 合力和分力不能同时作为物体所受的力.③ 画出某状态下的受力图或运动过程示意图;④选用适当的物理规律列方程求解.(2).整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时, 整体法解题的基本步骤是:① 明确研究的系统和运动的全过程;⑦ 画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图; ③ 选用适当的物理规律列方程求解.隔离法和整体法常常交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简捷明快.◎例题评析【例7】 如图所示,斜面小车 M 静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。
受力分析受力分析基本方法(1)确定研究对象(受力物体);(2)根据一重二弹三摩擦的顺序进行受力分析:①重力:地球附近的物体都受重力;②弹力:找到跟研究对象接触的物体,逐个分析弹力(包括支持力、拉力、压力等);③摩擦力:找接触面,结合摩擦力存在的条件分析每个接触面上有无摩擦力。
(3)检查所画的力,找到每一个力是否有施力物体和受力物体;分析受力情况与物体所处状态是否相符。
整体法和隔离法(1)整体法:把运动状态相同且有相互作用力的几个物体视为一个整体,作为研究对象;①只分析“外力”:整体以外的物体对系统内物体施加的力叫外力;②不分析“内力”:整体内部物体间的相互作用力叫内力。
(2)隔离法:把要分析的物体从相关的系统中隔离出来作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。
(3)分析外力用整体法,分析内力用隔离法。
1.如图,不计空气阻力,则踢出去的足球所受力的示意图正确的是()A .B .C .D .2.如图所示,一小球静止在由竖直墙壁和水平地面组成的墙角处,下列关于小球受力示意图正确的是( )A .B .C .D .3.如图甲所示,物体甲重30N ,被50N 的水平压力甲F 压在竖直墙壁上保持静止。
如图乙所示,物体乙重60N ,在20N 的水平拉力乙F 作用下,沿水平桌面匀速向右运动.则物体甲受到的摩擦力甲f 和物体乙受到的摩擦力乙f 分别是( )A .甲=f 30N ,乙=f 60NB .甲=f 30N ,乙=f 20NC .甲=f 50N ,乙=f 60ND .甲=f 50N ,乙=f 20N4.在水平面上有一物体A ,其受到水平推力=F 12N 1和=F 5N 2的作用后,处于静止状态,如图所示。
此时物体受到的静摩擦力是 N ;如果将F 1撤去,物体A 将 (选填“向右运动”“向左运动”或“静止”)。
5.按照题目要求作图。
请在图中画出静止小球所受力的示意图。
一、选择题1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时()A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F.B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零.C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零.D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F.2、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力大小和方向是( )A.2N,水平向左B.2N,水平向右C.10N,水平向左D.12N,水平向右3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。
在物体处于静止状态的条件下,下面说法中正确的是:()A.当F增大时,f也随之增大B.当F增大时,f保持不变C.F与f是一对作用力与反作用力D.F与f合力为零4、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。
现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后( )A.木块A所受摩擦力大小是12.5 NB.木块A所受摩擦力大小是11.5 NC.木块B所受摩擦力大小是9 ND.木块B所受摩擦力大小是7 N5、如图所示,质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,那物体受到的滑动摩擦力大小为()A.μmg B.μ (mg+F sinθ) C.F cosθD.μ(mg+F cosθ)6、如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成α角的拉力F作用,恰好做匀速直线运动,则物体与水平面间的动摩擦因数为()A.F cosα/(mg-F sinα)B.F sinα/(mg-F sinα)C.(mg-F sinα)/F cosαD.F cosα/mg7、如图所示,物体A、B的质量均为m,A、B之间以及B与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水平拉力F 拉着B物体水平向左匀速运动(A未脱离物体B的上表面)F的大小应为( )A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍许增大水平力F,而物体仍能保持静止时()A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大C.斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增大D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大9、重为10N的木块放在倾角为θ=300的斜面上受到一个F=2N的水平恒力的作用做匀速直线运动,(F 的方向与斜面平行)则木块与斜面的滑动摩擦系数为()A.2/10 B.0.6 C.3/3 D.无法确定10、用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力F挤压相同的木板,木板中间夹着两块相同的砖,砖和木板均保持静止,则()A.两砖间摩擦力为零B.F越大,板与砖之间的摩擦力就越大C.板砖之间的摩擦力大于砖的重力D.两砖之间没有相互挤压的力BAABFF甲 乙 图2-2-2 11、如图所示,以水平力F 压物体A ,这时A 沿竖直墙壁匀速下滑,若物体A 与墙面间的动摩擦因素为μ,A 物体的质量为m ,那么A 物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于( )A . μmgB .mgC .FD .μ F12、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他们所受的摩擦力分别为F 上和F 下,则( )A .F 上向上,F 下向下,F 上=F 下B .F 上向下,F 下向上,F 上>F 下C .F 上向上,F 下向上,F 上=F 下D .F 上向上,F 下向下,F 上>F 下13、用水平力F 把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动,当F 增大时( )A .墙对铁块的支持力增大B .墙对铁块的摩擦力增大C .墙对铁块的摩擦力不变D .墙与铁块间的摩擦力减小14、如图2-2-8所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =5N 、F c =10N 分别作用于物体b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止.以F 1、F 2、F 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小,则( ) A .F 1=5N ,F 2=0,F 3=5NB .F 1=5N ,F 2=5N ,F 3=0C .F 1=0,F 2=5N ,F 3=5ND .F 1=0,F 2=10N ,F 3=5N15、如图2-2-2示,物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速率沿F 方向匀速运动,关于物体A 所受的摩擦力,下列说法中正确的是( )A .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相同B .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相反C .甲、乙两图中A 均不受摩擦力D .甲图中A 不受摩擦力,乙图中A 受摩擦力,方向均与F 相同二、填空题16、用弹簧秤沿水平方向拉一重为4N 木块在水平桌面上匀速运动时,弹簧秤读数为1.0N ,则木块与桌面间的动摩擦因数为________。
高中物理受力分析专题习题及答案详细解答1.一个重G=30N的物体静止在水平地面上。
2.一个G=400N物体受到100牛竖直向上的拉力,人对地的压力为。
3.一个重G=600N的人用300牛的力举起一个物体,人对地的压力为。
关系式:关系式:关系式:4.浸没在水中小球的受力。
5画出A力的示意图,并写出各力间的关系式。
关系式:6.关于杠杆的受力分析(1)13.如图11,若人用力F 匀速拉动吊箱,GA=1000N ,G 人=600N ,吊箱和动滑轮总重200N ,求:拉力F练习:试题详情1.将一金属块挂在竖直的弹簧测力计挂钩上,使其处于静止状态,下列说法正确的是A.弹簧测力计所受重力与金属块对弹簧测力计拉力是一相互作用力B.弹簧测力计对金属块的拉力与金属块所受重力的是一对平衡力C.金属块所受的重力与弹簧测力计所受的重力是一对平衡力D.弹簧测力计对金属块的拉力与金属块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力2.如图7所示,用手向上拉物块A,当手对物块A的拉力为F1(F1≠0)时,物块A对手的拉力为F2,物块A对水平地面的压力为N1(N1≠0),水平地面对物块A的支持力为N2。
已知物块A受到的重力为G,则下列分析中正确的是A.拉力F1与F2是一对平衡力B.压力N1与重力G的大小相等C.压力N1与支持力N2是一对相互作用力D.拉力F1和支持力N2合力的大小与重力G的大小相等3.如图5所示,重为100N的物体B,在足够深的水中匀速下沉,通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动,在4s内物体A移动了0.8米,已知B的密度是水的密度的5倍,动滑轮重12N,不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦,g取10N/kgA.B对绳的拉力是20NB.图5B对绳的拉力的功率是16WC.A物体受摩擦力为148ND.滑轮组的机械效率为90%试题详情4.隔离物体进行受力分析试题详情5、如图12所示,物体M的重力为80N。
OBA是一个可以绕着O 点在竖直平面内转动的轻质杠杆,B0=3AO。
受力剖析专题练习(原卷版)1、如下图,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面圆滑。
a b2、如下图,判断接触面MO 、ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面圆滑。
3、如下图,判断以下几种状况下物体 A 与接触面间有、无摩擦力。
图 a 中物体 A 静止图 b 中物体 A 沿竖直面下滑,接触面粗拙图 c 中物体 A 沿圆滑斜面下滑图 d 中物体 A 静止4、如下图为皮带传递装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P、Q 分别为两轮边沿上的两点,以下说法正确的是:A . P、 Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反B .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向同样C.P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向同样,Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反D. P、 Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向同样5、如下图, A 、 B 两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力 F 拉物体,两物体一同匀速运动,试剖析 A 、 B 间的摩擦力及 B 与水平面间的摩擦力。
6、如下图,竖直墙壁圆滑,剖析静止的木杆受哪几个力作用。
7、如下图,A、B、C叠放于水平川面上,加一水平力F,三物体仍静止,剖析A、B、C的受力状况。
8、如下图,物体A、B静止,画出A、B的受力争。
9、如下图,用两同样的夹板夹住三个重为G的物体 A、 B、 C,三个物体均保持静止,请剖析各个物体的受力状况.10、A 物体都静止,剖析 A 物体的受力状况FA A11、剖析 A 的受力状况FF 匀速A A下滑B匀速A12、剖析物体在水平面上物体A和 B的受力B BFFAA13、画出图中物体受力表示图,并写卖力的名称及施力物体.( a)物体A静止,接触面圆滑(b)A沿粗拙斜面上行( c)A沿粗拙水平面滑行(d)竖直墙壁圆滑,A静止14、各图中A物体都保持静止,画出 A 的受力剖析图.15、以下图中的 A 物体都静止不动,且接触面圆滑,试对A进行受力剖析.16、如图中的杆AB靠在表面圆滑的半球C上而处于静止状态,剖析AB杆受力状况.17、如下图,剖析静止的木杆受哪几个力作用。
高中物理相互作用(受力分析)相关八大题型整理及专项练习(带答案)相互作用(受力分析)专项练相互作用八种题型:1.摩擦力判断;2.力的合成;3.力的分解;4.常见力的分解;5.正交分解法的步骤;6.受力分析;7.共点力静态平衡;8.动态平衡。
一、摩擦力的判断:1.如图所示,轻绳跨过两定滑轮,两端分别与A、C两物体相连,物体A、B、C间及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,A、B、C的质量分别为 mA =1 kg,mB =2 kg,mC =3 kg,轻绳与滑轮间的摩擦忽略不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
若要用力将C拉动,则作用在 C2 上水平向左的拉力至少为 8 N。
(重力加速度 g=10 m/s)2.如图甲、乙所示,图乙中斜面体固定不动,物体 P、Q 在力 F 作用下一起以相同速度沿 F 方向匀速运动,关于物体 P 所受的摩擦力,下列说法正确的是:A。
图甲、乙中物体 P 均受摩擦力,且方向均与 F 相同;B。
图甲、乙中物体 P 均受摩擦力,且方向均与 F 相反;C。
图甲、乙中物体 P 均不受摩擦力;D。
图甲中物体 P 不受摩擦力,图乙中物体 P 受摩擦力,方向与 F 相同。
答案:D。
3.如图,人重 600 N,木块 A 重 400 N,人与 A、A 与地面间的动摩擦因数均为 0.2.现用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:1)人对绳的拉力;2)人脚对 A 的摩擦力。
参考答案:(1)100 N,水平向右;(2)100 N,水平向右。
巩固题:1.(2016·海南卷)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:A。
f1=0,f2≠,f3≠0;B。
f1≠,f2=0,f3=0;C。
f1≠,f2≠,f3=0;D。
f1≠,f2≠,f3≠。
高中专题习题——受力分析例1如图6-1所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2,其接触面光滑,与水平面的夹角为θ,若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ,用水平力F推A,使A、B一起加速运动,求:(1)A、B间的相互作用力(2)为维持A、B间不发生相对滑动,力F的取值范围。
分析与解:A在F的作用下,有沿A、B间斜面向上运动的趋势,据题意,为维持A、B 间不发生相对滑动时,A处刚脱离水平面,即A不受到水平面的支持力,此时A与水平面间的摩擦力为零。
本题在求A、B间相互作用力N和B受到的摩擦力f2时,运用隔离法;而求A、B组成的系统的加速度时,运用整体法。
(1)对A受力分析如图6-2(a)所示,据题意有:N1=0,f1=0因此有:Ncosθ=m1g [1] , F-Nsinθ=m1a [2]由[1]式得A、B间相互作用力为:N=m1g/cosθ(2)对B受力分析如图6-2(b)所示,则:N2=m2g+Ncosθ[3] , f2=μN2 [4]将[1]、[3]代入[4]式得: f2=μ(m1+ m2)g取A、B组成的系统,有:F-f2=(m1+ m2)a [5]由[1]、[2]、[5]式解得:F=m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:0<F≤m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2例2如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。
绳上挂一个光滑的轻质挂钩。
它钩着一个重为12牛的物体。
平衡时,绳中张力T=____分析与解:本题为三力平衡问题。
其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。
对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。
所以,本题有多种解法。
解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示设细绳与水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛将绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。