高中物理受力分析

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1、受力分析专题一、典型例题(1)在力F作用下静止水平面上的物体球FV(2)在光滑水平面上向右运动的物体球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.(3)在力F作用下行使在路面上小车FVv(5)沿传送带匀速运动的物体2.对下列各种情况下的物体A进行受力分析(2)沿斜面上滑的物体A(接触面光滑)AV(3)静止在斜面上的物体A(1)沿斜面下滚的小球,接触面不光滑.AV(5)各接触面均光滑A(4)在力F作用下静止在斜面上的物体A.AF(6)沿传送带匀速上滑的物块AA二、静力学中的整体与隔离通常在分析外力对系统的作用时,

2、用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。bcam1m2【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块(  )A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定5D.没有摩擦力的作用【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D.AOBPQ

3、【点评】本题若以三角形木块a为研究对象,分析b和c对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b、c两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么?【例2】有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是()A.N不变,T变大  B.N不变,

4、T变小C.N变大,T变大  D.N变大,T变小【解析】隔离法:设PQ与OA的夹角为α,对P有:mg+Tsinα=N对Q有:Tsinα=mg所以 N=2mg,T=mg/sinα故N不变,T变大.答案为B整体法:选P、Q整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg,再选P或Q中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sinα【点评】为使解答简便,选取研究对象时,一般优先考虑整体,若不能解答,再隔离考虑.ABF【例3】如图所示,设A重10N,B重20N,A、B间的动摩擦因数为0.1,B与地面的摩擦因数为0.2.问:(

5、1)至少对B向左施多大的力,才能使A、B发生相对滑动?(2)若A、B间μ1=0.4,B与地间μ2=0.l,则F多大才能产生相对滑动?ABFTTfB【解析】(1)设A、B恰好滑动,则B对地也要恰好滑动,选A、B为研究对象,受力如图,由平衡条件得:F=fB+2T选A为研究对象,由平衡条件有ATfAT=fAfA=0.1×10=1N fB=0.2×30=6NF=8N。(2)同理F=11N。【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三

6、块砖的摩擦力分别为A.4mg、2mg  B.2mg、0  C.2mg、mg   D.4mg、mg【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第53块砖对第2块砖摩擦为f2,则对四块砖作整体有:2f1=4mg,∴ f1=2mg。对1、2块砖平衡有:f1+f2=2mg,∴ f2=0,故B正确。【例6】如图所示,两个完全相同的重为G的球,两球与水平地面间的动摩擦因市委都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,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θ。问当F至少多大时,两球将发生滑动?【解析】首先选用整体法,由平衡条件得F+

7、2N=2G   ①再隔离任一球,由平衡条件得Tsin(θ/2)=μN ② 2·Tcos(θ/2)=F ③①②③联立解之。【例7】如图所示,重为8N的球静止在与水平面成370角的光滑斜面上,并通过定滑轮与重4N的物体A相连,光滑挡板与水平而垂直,不计滑轮的摩擦,绳子的质量,求斜面和挡板所受的压力(sin370=0.6)。【解析】分别隔离物体A、球,并进行受力分析,如图所示:由平衡条件可得: T=4N    Tsin370+N2cos370=8    N2sin370=N1+Tcos370得N1=1N N2=7N。【例8】如图所示,光

8、滑的金属球B放在纵截面为等边三角形的物体A与坚直墙之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是B重力的6倍,不计球跟斜面和墙之间的摩擦,问:物体A与水平面之间的动摩擦因数μ是多少?【解析】首先以B为研究对象,进行受力分析如图由平衡条件可得:  N2=mB

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