高中受力分析专题

(一）、静力学受力分析

一、受力分析的基本方法： 1.明确研究对象

在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体）。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。 2.隔离研究对象，按顺序找力

把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再重力，再弹力，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力），最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。 3.只画性质力，不画效果力

画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。

二、典型例题

1.分析满足下列条件的各个物体所受的力，并指出各个力的施力物体.

2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析

三、课堂练习

面上的物体球

（3）在光滑水平面上向右运动的物体球

（1）沿水平草地滚动的足球 （4）在力F 作用下行使在

路面上小车

（5）沿传送带匀速运动的物体

（6）沿粗糙的天花板向右

运动的物体 F>G

V （1）沿斜面下滚的小球，

接触面不光滑

.

（

4）在力F 作用下静止

在斜面上的物体

（5）各接触面均光滑 A 的物块

A

（2）沿斜面上滑的物体A （接触面光滑） （3）静止在斜面上的物体

1. 对下列各种情况下的物体A 、B 进行受力分析，在下列情况下接触面均不光滑.

2.对下列各种情况下的A 、B 进行受力分析（各接触面均不光滑）

5、分析下列物体所受的力(竖直面光滑，水平面粗糙)

F

（1）A 静止在竖直

A

v

（2）A 沿竖直墙面下滑

A

（6）向上爬杆的运动员

（5）静止在竖直墙面

轻上的物体A

F

A

（1）A 、B 同时同速向右行使向

B A F （9）小球静止时的结点A

A

（8）小球静止时的结点A

A

（4）静止在竖直墙面

轻上的物体A

F A

（7）光滑小球

A

（8）静止

α B

A （2）均静止

B

A

(3)均静止

（4）均静止

（5）均静止

(6)静止

A

B

（7）静止

A B C

（3）A 、B 静止

F

A B

四、课后作业：

1、分析各物体的受力情况

（1）随传送带一起匀速运动的物体 （2）随传送带一起由静止向右起动物体

（3）向上运输的物体 （4）向下运输的物体 （5）空中飞行的足球

(6) A 静止且各接触面光滑

(7) 放在斜面上相对斜

面静止和向上运动、向下运动的物块

(8)静止的球

（9）人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速运动 人和木块的受力分析

B

A

B A

V A v

A

A

v

A

∟

2、如图所示，分析电梯上的人受力。

（二）动力学受力分析

当系统内各物体具有相同的加速度时，应先把这个系统当作一个整体（即看成一个质点），分析受到的外力及运动情况，利用牛顿第二定律求出加速度．如若要求系统内各物体相互作用的内力，则把物体隔离，对某个物体单独进行受力分析，再利用牛顿第二定律对该物体列式求解．隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较方便。

【例11】如图所示的三个物体A 、B 、C ，其质量分别为m 1、m 2、m 3，带有滑轮的物体B 放在光滑平面上，滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的质量均不计．为使三物体间无相对运动，则水平推力的大小应为F ＝__________。

【解析】以F 1表示绕过滑轮的绳子的张力，为使三物体间无相对运动，则对于

物体C 有：F 1＝m 3g ，以a 表示物体A 在拉力F 1作用下的加速度，则有

g m m m F a 13

11==

，

由于三物体间无相对运动，则上述的a 也就是三物体作为一个整物体运动的加速度，故得F

＝（m 1＋m 2＋m 3）a ＝13m m （m 1＋m 2＋m 3）g

【例12】如图，底座A 上装有一根直立竖杆，其总质量为M ，杆上套有质量为m 的环B ，

它与杆有摩擦。当环从底座以初速向上飞起时（底座保持静止），环的加速度为a ，求环在升起的过程中，底座对水平面的压力分别是多大？

【解析】采用隔离法：选环为研究对象，则 f+mg=ma (1)

选底座为研究对象，有F+f ’-Mg=0 (2) 又f=f ’ (3)

联立（1）（2）（3）解得：F=Mg-m(a-g)

采用整体法：选A 、B 整体为研究对象，其受力如图，A 的加速度为a ，向下；B 的加速度为0．选向下为正方向，有： (M+m)g-F=ma

解之：F=Mg-m(a-g)

【例13】如图，质量M=10kg 的木楔ABC 静置于粗糙水平地面上，与地面动

摩擦因数μ=0.02．在木楔的倾角θ为300

的斜面上，有一质量为m=1.0kg 的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程s=1.4m 时，其速度v=1.4m/s 。在这个过程中木楔没有动。求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。（重力加速度g=10m/s 2

） 【解析】由匀加速运动的公式v 2=v o 2+2as ，得物块沿斜面下滑的加速度为

刚踏上电梯的

瞬间的人

（1）随电梯匀速 上升上升的人

要求出a