高考物理受力分析 6页

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j研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)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．‎ ‎ (2)只分析根据性质命名的力．‎ ‎ (3)每分析一个力，都应找出施力物体．‎ ‎ (4)合力和分力不能同时作为物体所受的力．‎ ‎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：‎ ‎ 明确研究对象或过程、状态；‎ ‎ 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；‎ ‎ 画出某状态下的受力图或运动过程示意图；‎ ‎ 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，一般可采用整体法．运用整体法解题的基本步骤是：‎ ‎ 明确研究的系统和运动的全过程；‎ ‎ 画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图；‎ ‎ 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9】 如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，试分析小车受哪几个力的作用 ‎【分析与解答】 对M和m整体分析，它们必受到重力和地面支持力，由于小车静止，由平衡条件知墙面对小车必无作用力。以小车为研究对象，如图所示，它受四个力：重力Mg，地面的支持力FN，，m对它的压力F2和静摩擦力f，由于m静止，可知f和FN的合力必竖直向下。‎ ‎【说明】 M与墙有接触，但是否有挤压，应由M和m的状态决定。若m沿M加速下滑，加速度为a，则墙对M就有弹力作用，弹力FN水平. ‎ ‎【注意】 ①为防止丢力，在分析接触力时应绕研究对象观察一周，对每个接触点要逐一分析。②不能把作用在其它物体上的力错误地认为通过力的传递作用在研究对象上。③正确画出受力示意图。画图时要标清力的方向，对不同的力标示出不同的符号。‎ ‎ ‎ ‎【例10】一个底面粗糙，质量为M的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面夹角为300，现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球与斜面的夹角为30。，如图所示。‎ ‎ (1)当劈静止时绳子中拉力大小为多少?‎ ‎ (2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的岸倍，为使整个系统静止，值必须符合什么条件?‎ ‎【分析与解答】 (1)以水平方向为x轴，建立坐标系，并受力分析如图所示。‎ ‎(2)以劈和小球整体为研究对象，受力分析如图 A C B F α ‎【例11】如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________。‎ ‎ 【分析与解】：物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出静摩擦力大小为 ‎ 。‎ A B C F θ θ ‎【例12】如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600‎ 的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。‎ ‎【分析与解】：作出A受力图如图28所示，由平衡条件有：‎ F.cosθ-F2-F1cosθ=0,‎ ‎ Fsinθ+F1sinθ-mg=0‎ G F2‎ F1‎ F x y θ θ 要使两绳都能绷直，则有：F1‎ 由以上各式可解得F的取值范围为：。‎ ‎◎ 能力训练4‎ ‎1．如图所示，m1、m2两物块叠放在一起以初速度V。被斜抛出去。不考虑空气阻力，抛出后m2的受力情况是 ‎ ‎ A．只受重力作用 ‎ B．受重力和m-的压力作用 ‎ C．受重力、硼的压力和摩擦力作用 ‎ D．所受合力的方向与初速度方向一致 ‎2．如图所示，A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，A、B间用细绳连接挂在固定在C上的光滑定滑轮上，整个系统相对于地面处于静止状态，则B对C和地面对C的摩擦力的大小分别是 ‎ ‎ A．mAg，mBg ‎ B．mBg．mAg ‎ C．mAg．O ‎ D．O．O ‎3．水平皮带传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后就不再相对滑动，而是随皮带一起匀速运动，直至传送到B端，在传送过程中，物体受到的摩擦力 ‎ ‎ ①在AC段为水平向左的滑动摩擦力 ‎ ②在AC段为水平向右的滑动摩擦力 ‎ ③在CB段不受静摩擦力 ‎ ④在CB段受水平向右的静摩擦力 ‎ A．①③ B．①④ C．②③ D．③④‎ ‎4‎ ‎．如图所示，一光滑小球放于盒中，盒的空间刚好能容纳小球，在以下四种情况中小球与盒下侧壁存在挤压力的是 ‎ A．盒静止于斜面上 B．盒沿光滑斜面自由下滑时 ‎ C．斜面粗糙，盒沿斜面自由下滑 D．斜面粗糙，给盒一个初速度，使之沿斜面自由上滑 ‎5.两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的V形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，如图5所示。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则下列θ值中哪个是正确的？‎ ‎ A.15° B.30° C.45° D.60°‎ P Q ‎6.如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态.当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则 ‎ A.Q受到的摩擦力一定变小 B.Q受到的摩擦力一定变大 C.轻绳上拉力一定变小 D.轻绳上拉力一定不变 ‎7.身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平 α1‎ 乙 甲 α2‎ 地面上通过一轻杆进行顶牛比赛，企图迫使对方后退.设甲、‎ 乙对杆的推力分别为F1、F2.甲、乙两人身体因前顷而偏离 竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角越大，此刻人手 和杆的端点位置就越低，如图所示，若甲获胜，则 A.F1=F2 α1>α2 B.F1>F2 α1=α2 ‎ C.F1=F2 α1<α2 D.F1>F2 α1>α2 ‎ ‎8.如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则 A.Q受到的摩擦力一定变小 B.Q受到的摩擦力一定变大 C.轻绳上拉力一定变小 D.轻绳上拉力一定不变