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专题一-力和物体的平衡-3.受力分析(原版)_高考一二三轮复习_物理_2027年高考物理一轮更新中_72027届高考物理一轮复习讲义(知识点+题型详解)

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文档文本内容

专题一 力物体的平衡                     第三节   受力分析
知识点  物体的受力分析
对物体进行受力分析,通常可按以下方法和步骤进行:
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.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很快得到解决.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(即研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.
2、按顺序找力
先场力(重力,电场力,磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面
之间才可能有摩擦力).
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.
4、需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形(或三角形)
在解同一个问题时,分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,千万不可重复.
把分析出的所有弹力,摩擦力都画在隔离体上,就作好了被分析物体的受力图.
在进行受力分析时,应注意:
(1)防止“漏力”和“添力”.按正确顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效措施.注意寻找施力物
体,这是防止“添力”的措施之一,找不出施力物体,则这个力一定不存在.
(2)深刻理解“确定研究对象”的含意,题目要求分析A 物体受力,那么A 物体对其他物体的力就不是
A 所受的力.
(3)画受力图时,力的作用点可沿作用线移动.
典例1、画出下列各图中物体A、B、C 的受力示意图.如图所示(已知物体A、B、C 均静止).
 典例2、画出下图中A 物体的受力分析示意图
      
典例3、如图所示,不光滑的水平地面上放一物体B,B 的上表面水平,其上放一物体A,B 物体在拉
力F 拉的作用下与A 物体一起匀速运动,试分析物体A、B 的受力情况.
知识拓展:
一、正确地对物体进行受力分析,是解决力学问题的前提和关键,一般方法如下:
1、首先要明确研究对象(这是分析所有物理问题的第一步工作),并将它从周围的物体中隔离出来,
明确研究对象就是要明确对哪个物体或者哪几个物体组成的系统进行受力分析,分析时应注意以下
三点:
(1)力学的研究对象是受力物体,只分析研究对象受到的力,不分析研究对象对其它物体的作用力。
(2)不要把作用在其它物体上的力,错误的认为是通过“力的传递”作用在研究对象上,即只要画直
接作用在研究对象上的力。
(3)如果研究对象是由几个物体组成的系统,只应考虑系统外的物体对系统内物体的作用力,而不应
考虑内物体之间的相互作用力,即只考虑外力而不考虑内力(因为我们要研究的是系统整体的运动
状态,而内力对系统整体的运动状态无影响)。
2、其次,要养成按一定顺序进行分析的习惯,其目的在避免丢力。
一般按照:“重力→已知外力→弹力→摩擦力→其它场力(电场力、磁场力等)”的顺序进行受力
分析。这是因为只要是地球上的物体就肯定会受到重力的作用,已知外力是外界主动施加的,这两
种力都是能肯定是否存在的,而这两种力又是非接触力,易忘记,所以放在第一位。
弹力是一种被动力,一般要随着其它力的变化而变化,所以弹力的分析必须放在重力和已知外力
之后。摩擦力存在的条件之一是存在弹力,所以摩擦力的分析必须放在弹力之后。
其它场力,只有存在电磁场时才可能受到,所以放在最后分析。
3、在分析接触力(如弹力、摩擦力)时,必须找全周围与研究对象接触的所有的物体,其目的也是为
了避免丢力,一般来说,有几个接触物体就可能有几个接触力,然后再具体判断每一个接触力是否
存在。
4、遇到某力存在与否或其方向难以确定时,通常可采用以下两种方法来分析:
(1)利用平衡条件或牛顿第二定律。可先假设该力存在,也可以假设该力不存在,再结合已知条件分
析其是否满足平衡条件或牛顿第二定律。
(2)利用牛顿第三定律。在对多个物体构成的系统中的每一个对象进行受力分析时,弹力和摩擦力是
否存在、方向如何往往是一件比较棘手的事情,此时可先分析较简单(受力较少)的物体受力,再利
用牛顿第三定律(甲对乙有某种性质的作用力,乙对甲一定也有某种性质的作用力)分析较复杂(受力
较多)物体的受力。
5、画出受力图后要进行检验,看是否有多余的力,检验的主要依据有:
(1)力的概念。看各力是否有施力物体,没有施力物体的力是不存在的。
(2)看物体的运动状态和受力分析的结果是否吻合。
(3)各力产生的条件等。
典例4、判断下列受力分析的正误:
1、静止在水平桌面上的课本受到重力、桌面对课本的支持力和课本对桌面的压力三个力的作用。( 
)
2、物体以某一初速冲上一光滑的斜面,则物体在上滑过程中受到沿斜面向上的外力作用,在下滑过
程中受到沿斜面向下的下滑力的作用;(   )
3、用细绳牵引一小球在光滑水平桌面上作匀速圆周运动,小球受到重力、桌面对小球的支持力、细
绳对小球的拉力和小球作圆周运动的向心力四个力的作用;(   )
4、对物体进行受力分析画受力图时,各力作用点都可以画在物体的重心上。(   )
典例5、如图甲所示,A、B 两长方形物体在水平向左的外力F 的作用下静止于竖直墙壁上,试分析
A、B 以及AB 整体的受力情况。
 
 
 
 
 
乙 
丁
丙
甲
NA
FA
GA+GB
F
NA
FA
NBA
FBA
GA
NAB
FAB
GB
F
 
F
B
A
二、解题思路与方法
研究对象的选取方法:
在对物体进行受力分析时,第一步就是要选取研究对象,选取的研究对象可以是一个物体(质
点),也可以是几个物体组成的系统(质点组).
1、隔离法:将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体受到的各个力,称为隔离法.
隔离法的原则:可以把相连接的各物体看作一个整体.如果要分析的是整体内物体间的相互作用力
(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来,当然对隔离出来的物体而言,它受到
的各个力就应看作外力了.
2、整体法:把相连接的各物体看作一个整体(系统),分析整体外的物体对整体内的各个物体的作
用力(外力),称为整体法.
整体法的基本原则:整体中各物体具有相同的加速度或都处于平衡状态(即a=0),题目要分析的是
整体受的外力,而不是要分析整体内部物体之间的相互作用力(内力).
3、对于连接体问题,多数情况既要分析外力,又要分析内力,这时我们可以采取先整体(解决外
力)后隔离(解决内力)的方法,也可以采用先隔离后整体的方法,还可以整体法、隔离法交叉
运用.
典例6、如图甲所示,用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,今对小球a 持续施加一个向左偏
下30°的恒力,并对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡.表示
平衡状态的图可能是图乙中的哪一个(    )
     
课   堂   练   习
1、如图,人竖直站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起匀速斜向下运动.以下分析正确的是(   
)
A.人受到重力和支持力的作用          B.人受到摩擦力的方向水平向左
C.人受到重力、支持力和摩擦力的作用  D.人受到与速度方向相同的合外力
2、如图,两物体A 和B 通过跨过定滑轮的细绳连接,它们都处于静止状态. 对于物体A 的受力,下
列说法正确的是(    )
A.有可能绳子拉力的竖直分量跟重力大小相等,则水平面给它的弹力为零,所以 A 受重力、绳子
拉力和摩擦力三个力的作用
B.可能受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力三个力的作用
C.一定受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力和摩擦力四个力的作用
D.可能受重力和绳子拉力两个力的作用
3、我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水
杯几乎感觉不到晃动。图乙为高铁车厢示意图,A、B 两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,
物块与桌面间的动摩擦因数相同,A 的质量比B 的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运
动,A、B 相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是(  )
 
  
A.A 受到2 个力的作用            B.B 受到3 个力的作用
C.A 受到桌面对它向右的摩擦力    D.B 受到A 对它向右的弹力
4、物体静止于水平桌面上,则(  )
A.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力
B.物体的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同性质的力
D.桌面对物体的支持力大小等于物体的重力大小,这两个力是一对平衡力
5、下列说法正确的是(  )
A.凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力
B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力
C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力,才是一对作用力和反作用力
D.相互作用的一对力中,作用力和反作用力的命名是任意的
6、如图所示,人沿水平方向拉牛,但没有拉动,下列说法正确的是(  )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力                 B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力 D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是相互作用力
7、(多选)如图,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P 连接,P 与斜放其上的
固定挡板MN 接触且处于静止,则斜面体P 此刻所受到的外力个数有可能为(   )
A.2 个      B.3 个 
C.4 个      D.5 个
8、(多选)如图所示,用水平力F 把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是(  )
          
 
  A.水平力F 与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力
B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C.水平力F 与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力
9、判断正误:
(1)对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到的力不能画在该物体上。(    )
(2)物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。                    (    )
(3)物体的速度为零即处于平衡状态。                                            (    )
(4)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。                                    (    )
(5)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。                                      (    )
10、如图所示,吊篮重G1=150 N,人重G2=600 N,绳的质量及绳与滑轮的摩擦不计.当此人用F=100 
N 
的力拉绳时,人对篮底板的压力为多大?地面对篮的支持力为多大?
课   后   练   习
1、足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图
中,正确的是(G 为重力,F 为脚对球的作用力,Ff
为空气阻力)(    )
   
2、如图所示,物体A 靠在竖直墙面上,在力F 作用下,A、B 保持静止.物体B 的受力个数为(    )  
A.2
  B.3
  C.4
  D.5
3、如图,物体a、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力Fb=5 N,Fc=10 N 分别作用于物体b,c 上,a,b 和
c 仍保持静止.以
 、
、
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.
=5N  
=0  
=5N       B.
=5N  
=5N  
=0 
C.
=0  
=5N  
=5N       D.
=0  
=5N  
=5N 
4、如图,物体M 在竖直向上的拉力F 的作用下能静止在斜面上,关于M 受力的个数,下列说法中正
确的是(    )
   
A.M 一定是受两个力作用              B.M 一定是受四个力作用
C.M 可能受三个力作用                D.M 不是受两个力作用就是受四个力作用
5、如图所示,A、B、C 三个物体叠放在桌面上,在A 的上面再加一个作用力F,则C 物体受到竖直向
下的作用力除了自身的重力之外还有(    )
A.1 个力
B.2 个力
C.3 个力
D.4 个力
6、如图所示,容器内盛有水,器壁AB 呈倾斜状.有一个小物块P 处于图示状态,并保持静止状态,
则该物体受力情况正确的是(    )
   
A.P 可能只受一个力作用         B.P 可能只受三个力作用
C.P 不可能只受二个力           D.P 不是受到二个力就是受到四个力
7、如图所示,用轻质细绳拴住同种材料制成的A,B 两物体,它们沿斜面向下做匀速运动,关于A,B 的受
力情况,以下说法正确的是(    )
   
A.A 受三个力作用,B 受四个力作用     B.A 受四个力作用,B 受三个力作用
C.A,B 都受三个力作用               D.A,B 都受四个力作用
8、(多选)如图所示,在水平力F 作用下,A、B 保持静止,若A 与B 的接触面是水平的,且F≠0.
则关于B 的受力个数可能为(    )
A.3 个
B.4 个
C.5 个
D.6 个
9、(多选)如图所示,小车M 在恒力作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断(    )
A. 若
地面光滑,则小车一定受三个力作用
B.若地面粗糙,则小车可能受三个力作用
C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力作用
D.若小车做加速运动,则小车可能受三个力作用
10、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?
    
11、如图所示,A 物体的上表面水平,它与B 物体保持相对静止,一起沿着斜面匀速下滑,试分析A
的受力情况.
   
12、混凝土便宜、坚固、耐压,但不耐拉,钢筋耐压也耐拉.通常在混凝土建筑物须承受张力的部位
用钢筋来加固,试分析图(a)、(b)、(c)、(d)四幅图中楼板和阳台的加固钢筋放置都正
确的应该是哪一幅?为什么?
   
提   高    练   习
1、、如图所示是一支旅行用的“两面针”牙膏,该牙膏的外壳是由铝薄皮做的,根据你的观察和生活
经验,下列说法正确的是(   )    
A.该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变   
B.牙膏被挤出是因为牙膏受到手的作用力
C.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦   
D.挤牙膏时手对牙膏皮的作用力大于牙膏皮对手的作用力
2、牛顿在总结C.雷恩、J.沃利斯和C.惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述
了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系。下
列关于作用力和反作用力的说法正确的是(  )
A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力
B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡
C.人推车加速前进,人对车的作用力的大小等于车对人的作用力的大小
D.物体在地面上滑行,物体对地面的摩擦力大于地面对物体的摩擦力
3、汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法中正确的是(   )
A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力
大于拖车向后拉汽车的力
D.拖车加速前进,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力;汽车加速前进是因为
地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力
4、2016 年8 月16 日1 时40 分,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭,成功将“墨
子号”卫星发射升空并送入预定轨道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是(  )
A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的
推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力
D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用
5、如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N 的金属块,使金属块一部分浸在台秤上的水杯中(水
不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为FT=6  N,则台秤的示数比金属块没有浸入水前(  )
A.保持不变    B.增加10 N    C.增加6 N     D.增加4 N
6、日本石头平衡大师Kokei Mikuni 能不可思议地将石头堆叠在一起保持静止,下列正确的是(  
)  
A.B 石头对A 石头的支持力大于A 石头对B 石头的压力 
B.B 石头对A 石头的作用力就是A 石头的重力
C.B 石头与A 石头之间一定没有摩擦力       
D.B 石头对A 石头的作用力一定经过A 石头的重心
7、如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A 和B,A 和B 间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力
F 施于A,而A、B 仍保持静止,则下面的说法中正确的是(   )
A.物体A 与地面间的静摩擦力的大小等于2F  B.物体A 与地面间的静摩擦力的大小等于零
C.物体A 与B 间的静摩擦力的大小等于零     D.物体A 与B 间的静摩擦力的大小等于F
8、如图所示,吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G,静止时固定杆对电扇吊环的拉力大小为F,当
接通电源,让扇叶转动起来后,吊杆对电扇吊环的拉力大小为F’,则有(    )
A.F =G,F’ =F       B.F =G,F’>F     C.F =G,F’<G       D.F’ =G,F’>F
9、(多选)如图所示,体育项目“押加”实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛
中,甲获胜,则下列说法中正确的是(  )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力
C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
10、(多选)如图,在斜面上木块A 与B 的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则
木块A 和木块B 受力个数可能为(  )  
A.2 个和4 个     B.3 个和4 个     C.4 个和4 个     D.4 个和5 个