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01专题一 受力分析

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专题一 受力分析
一、引导环节
1.受力分析的方法：整体法和隔离法

2.受力分析的依据：各种性质力的产生条件及各力方向的特点
3.受力分析的步骤 ：
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 一般可以是某个物体也可以是整体（多个物体看成整体）。
（2）按顺序画力
a．先画重力：作用点画在物体的重心，方向竖直向下。
b．次画已知力（题目中给予的力F）
c．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）。
d．再画其他场力：看是否有电、磁场力作用，如有则画出。
（3）验证：

a．每一个力都应找到对应的施力物体 b.受的力应与物体的运动状态对应。
说明：
（1）只分析研究对象受的根据性质命名的实际力(如：重力、弹力、摩擦力等)，不画它对别的物体的
作用力。
（2）合力和分力不能同时作为物体所受的力。
（3）每一个力都应找到施力物体，防止“漏力”和“添力”。
（4）可看成质点的物体，力的作用点可画在重心上，对有转动效果的物体，则力应画在实际位置上。
（5）为了使问题简化，常忽略某些次要的力。如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的
浮力等。
（6）分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速
或减速)，当物体的运动情况不同时，其情况也不同。

4. 共点力的平衡

1)平衡状态：对质点是指静止状态或匀速直线运动状态，对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。

整体法 隔离法
概念
将几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开
的方法

选用原则
研究系统外的物体对系统整体的作用力 研究系统内物体之间的相互作
用力

注意问题 分析整体周围其他物体对整体的作用。而不画整体内部物体间的相互
作用。

分析它受到周围其他物体对它

的作用力
2)平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即＝合F0
3)平衡条件的推论：二力平衡时，两个力必等大、反向、共线；
二、讨论环节
1．弹力有、无的判断
弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。但有的形变明显，有的不明显。那么如何判断相互接触的物
体间有无弹力？
例1：如图所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。

例1图 例2图
例2：如图所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的球，试分析下列情
况下杆对球的弹力的大小和方向：
（1）小车静止；
（2）小车以加速度a水平向右运动；
（3）小车以加速度a水平向左运动。

【总结】弹力有、无的判断是难点，分析时常用“假设法”并结合“物体的运动状态”分析。
2．判断摩擦力的有、无
摩擦力的产生条件为：（1）两物体相互接触，且接触面粗糙；（2）接触面间有挤压；（3）有相对运动
或相对运动趋势
例3：如图1—8所示，判断下列几种情况下物体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，接触面粗糙
图c中物体A沿光滑斜面下滑
图d中物体A静止

【总结】判断摩擦力的有、无，应依据摩擦力的产生条件，关键是看有没有相对运动或相对运动趋势。
3．摩擦力的方向
摩擦力的方向为与接触面相切，.且与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。但相对运动
趋势不如相对运动直观，具有很强的隐蔽性，常用下列方法判断。
“假设法”。即假设接触面光滑，看原来相对静止的物体间能发生怎样的相对运动。若能发生，则这
个相对运动的方向就为原来静止时两物体间的相对运动趋势的方向。若不能发生，则物体间无相对运动趋
势。
【总结】判断摩擦力的有、无及摩擦力的方向可采用“假设法”分析。摩擦力方向与物体间的相对运动方
向或相对运动趋势的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反，有时还与物体的运动方向相同。
例5：如图所示，A、B两物体竖直叠放在水平面上，今用水平力F拉物体，两物体一起匀速运动，试分析
A、B间的摩擦力及B与水平面间的摩擦力。

【总结】静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势方向相反，判断时除了用“假设法”外，还可以根据“物
体的运动状态”、及 牛顿第三定律来分析。滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。

三、总结环节

A、难点形成原因：
1、力是物体间的相互作用。受力分析时，这种相互作用只能凭着各力的产生条件和方向要求，再加
上抽象的思维想象去画，不像实物那么明显，这对于刚升入高中的学生来说，多习惯于直观形象，缺乏抽
象的逻辑思惟，所以形成了难点。
2、有些力的方向比较好判断，如：重力、电场力、磁场力等，但有些力的方向难以确定。如：弹力、
摩擦力等，虽然发生在接触处，但在接触的地方是否存在、方向如何却难以把握。
3、受力分析时除了将各力的产生要求、方向的判断方法熟练掌握外，同时还要与物体的运动状态相
联系，这就需要一定的综合能力。由于学生对物理知识掌握不全，导致综合分析能力下降，影响了受力分
析准确性和全面性。

B、难点突破策略：
物体的受力情况决定了物体的运动状态，正确分析物体的受力，是研究力学问题的关键。受力分析就
是分析物体受到周围其它物体的作用。

四、课后练习

1、人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图所示.以下说法正确的是 ( )
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用

C.人受到的合外力不为零
D.人受到的合外力方向与速度方向相同
2、如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2Kg的物体A， 处于静止
状态。若将一个质量为3Kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，则B对A的压力大
小为(取g=10m/s2) （ ）
A.30N B. 0N C. 15N D. 12N
3、如图所示，斜面固定在水平地面上，先让物体A沿斜面下滑，恰
能匀速．后给A一个沿斜面向下的力F，让其加速下滑．设前后两次
A与斜面间的摩擦力分别为f1、f2，地面给斜面的支持力分别为N1、N2，则 （ ）
A．f1=f2 ，N1=N2 B．f1=f2 ，N1>N2
C．f1f2 ，N1>N2
4、A物体都静止，分析A物体的受力情况

F
A
5、分析A的受力情况
墙壁光滑 匀速下滑

6、分析物体在粗糙水平面上物体A和B的受力
向右匀速直线运动 向右匀加速直线运动
7、对下列物体作受力分析


电梯匀速上升 电梯匀加速上升

A
F
A

A
B
匀速

A
B
F
A

B
F

B
A

F
A

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专题01 力学综合(压轴题)-解析版

专题01 力学综合(压轴题)-解析版

专题01 力学综合（压轴题）一、单选题1．在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度，让小车从斜面的A 点由静止开始下滑，分别测出小车到达B 点和C 点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。

对上述实验的数据处理正确的是（ ）A ．图中AB 段的路程s AB =45.0cmB ．如果测得AC 段的时间t AC =2.5s ，则AC 段的平均速度v AC =32.0cm/sC ．在测量小车到达B 的时间时，如果小车过了B 点才停止计时，测得AB 段的平均速度v AB 会偏大D ．为了测量小车在BC 段的平均速度v BC ，可以将小车从B 点静止释放 【答案】B【解析】A ．由图知，图中AB 段的路程s AB =80.0cm ﹣40.0cm=40.0cm故A 错误；B ．已知测得AC 段的时间t AC =2.5s ，由图可知s AC =80.0cm ，则AC 段的平均速度80.032.0/s 2.5sAC AC AC s cmv cm t === 故B 正确；C ．如果让小车过了B 点才停止计时，会导致时间的测量结果偏大，由sv t=知，测得AB 段的平均速度v AB 会偏小，故C 错误；D ．如果将小车从B 点静止释放，则所测时间不是运动过程中下半程的时间，小车通过AC 段的时间与AB 段的时间之差才是下半程BC 段的时间，因此测量小车在BC 段的平均速度v BC ，不可以将小车从B 点静止释放，故D 错误。

故选B 。

2．如图，小车从处于轻质杠杆OB 的A 点开始匀速向右运动，在B 端竖直向上方向系一根不可伸缩的细绳使杠杆始终处于水平位置平衡。

下列表示AB 间的距离s 和细绳的拉力F 随时间t 变化的关系图线中，可能正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】AB ．AB 间的距离s 为s=OB -OA= OB -vt由于OB 是一个定值，速度不变，则s 随t 的增大而减小，且是一条直线，故AB 错误；CD ．杠杆始终处于水平位置平衡，根据杠杆平衡的条件可知F ×OB =G ×(OA +vt )则有()G OA vt G OA GvF t OBOB OB⨯+⨯==+ F 和t 符合一次函数关系，故C 错误，D 正确。

受力分析共点力平衡讲课用

受力分析共点力平衡讲课用

一、力的分类
对物体进行正确地受力分析，是解决好力学问题的关键。
受力分析的顺序：
先找重力、其它场力，考察研究对象与其它物体有几个接触面（点），然后依次分析各个接触面的弹力和摩擦力
03
02
01
一、物体受力的分析
受力分析的几个步骤 ：
1
选择研究对象：
2
对研究对象周围环境进行分析：
3
审查研究对象的运动状态：
4
根据上述分析，画出研究对象的受力分析图；把各力的方向、作用点（线）准确地表示出来．
5
平衡状态：
静止状态
匀速直线运动状态 共点力作用下物体的平衡条件： 物体受到的合外力为零 即F合=0
1
2
3
答案：4个
02
例一、如图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做匀速直线运动，由此可以判断小车受到几个受到几个力的作用？
01
答案：B D 例二、如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上的固定档板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是（ ） A、2个 B．3个 C．4个 D、5个
隔离法与整体法
1、整体法：
以几个物体构成的整体为研究对象进行求解的方法。
求：1：水平力F的大小; B对A的压力（g=10m/s2）
0.8N
如图所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC边水平，AC边竖直， ,AB及AC两边上分别套有细线系着的铜环P¸Q，当他们静止时，细线跟AB所成的角θ的大小为（细线的长度小于BC）（ ） A.θ=β B.θ>л/2 C.θ<β D.β<θ< л/2
例： 重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ，一人欲用力使木板做匀速运动，力的方向与平方向的夹角为q 则此力为多大？
01 受力图 FREE BODY DIAGRAM

01 受力图 FREE BODY DIAGRAM



the point of application matters Cf: scalar 标量 tensor 张量
•关于力的几点说明

当物体间的相互作用面积可以抽象为一个点 （作用点），则力称为集中力(Concentrated Force)。否则，称为分布力(Distributed Force)。 力系Force System)——作用在物体上的一群力。
光滑平面圆柱铰约束反力描述

以铰 A 来说明：假设在 主动力的作用下轴套和 轴的位置如图。 得约束力 FA ，该力大小 和方向均未知 。
FAx
A
FA
FAy
轴和轴套之间光滑，可
大小和方向均未知的力 FAy 用两个正交的力 FAx ，
FA
FAy
FAx
两个部件组成：轴套与轴（销）
它允许两部件在截面内相对转动，限制在截
面内相对移动 “光滑”：不考虑摩擦(Frictionless) “平面”：不考虑轴套与轴垂直于截面方向的 相对移动和绕沿截面轴的相对转动 两部件接触点的位置会随主动力的不同而变 动，即约束力的大小与方向会发生变化 约束力的作用线必通过轴心不变
☆ Axiom 3 加减平衡力系原理
在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，不 改变原力系对刚体的作用。（效应不变）
☆ 推理1 力的可传性 (Principle of Transmissibility)
作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移 到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。
F ’ =－ F ’’ = F B B F ’’ A
销钉与左边 销钉与右边 一般不需考虑销钉 结构固连 与哪边结构固连
C B A
高一物理专项练习：受力分析与共点力平衡

高一物理专项练习：受力分析与共点力平衡

一．受力分析1．如图1所示，物块A 、B 通过一根不可伸长的细线连接，A 静止在斜面上，细线绕过光滑的滑轮拉住B ，A 与滑轮之间的细线与斜面平行．则物块A 受力的个数可能是 ( )A ．3个B ．4个C ．5个D ．2个2如图所示，在恒力F 作用下，a 、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是 ( )A ．a 一定受到4个力B ．b 可能受到4个力C ．a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D ．a 与b 之间一定有摩擦力二．三力平衡3．如图所示，在倾角为θ的斜面上，放着一个质量为m 的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则小球对木板的压力大小为( )A ．mg cos θB ．mg tan θ C.mg cos θ D.mg tan θ4.如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力F 1、半球面对小球的支持力F 2的变化情况正确的是 ( )A ．F 1增大，F 2减小B ．F 1增大，F 2增大C ．F 1减小，F 2减小D ．F 1减小，F 2增大5． 一轻杆AB ，A 端用铰链固定于墙上，B 端用细线挂于墙上的C 点，并在B 端挂一重物，细线较长使轻杆位置如图2甲所示时，杆所受的压力大小为F N1，细线较短使轻杆位置如图乙所示时，杆所受的压力大小为F N2，则有 ( )A ．F N1>F N2B ．F N1<F N2C ．F N1＝F N2D ．无法比较三．多力平衡6．如图所示，物体质量为m ，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为μ，要使物体沿墙匀速滑动，则外力F 的大小可能是( )A.mg sin θB.mg sin θ－μcos θC.mg cos θ－μsin θD.mg cos θ＋μsin θ7. 如图所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成30°的夹角；直杆上套有一个质量为0.5 kg 的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F ＝10 N 的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g ＝10 m/s 2.下列说法正确的是( )A ．圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B ．圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 NC ．圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D ．圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N四．系统平衡8．如图所示，质量为m 的物体在与斜面平行向上的拉力F 作用下，沿着水平地面上质量为M 的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面 ( )A ．无摩擦力B ．支持力等于(m ＋M )gC ．支持力为(M ＋m )g －F sin θD ．有水平向左的摩擦力，大小为F cos θ9. 如图所示，光滑水平地面上放有截面为14圆周的柱状物体A ，A 与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B ，对A 施加一水平向左的力F ，整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则 ( )A ．水平外力F 增大B ．墙对B 的作用力减小C ．地面对A 的支持力减小D ．A 对B 的作用力减小10．如图所示，两个完全相同的球，重力大小均为G ，两球与水平地面间的动摩擦因数都为μ，且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一根轻绳两端固结在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为α，求当F 至少为多大时，两球将会发生滑动．。