物体受力分析难点突破
一、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。为了保证分析结果正确，应从以下几个方面突破难点。
1.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
2.受力分析的方法：整体法和隔离法
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 —可以是某个物体也可以是整体。 （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
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。
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
4. 受力分析的辅助手段
（1）物体的平衡条件（共点力作用下物体的平衡条件是合力为零） （2）牛顿第二定律（物体有加速度时）
（3）牛顿第三定律（内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上）
5.常见的错误及防范的办法： （1）多画力。
a.研究对象不明，错将其他物体受到的力画入。
b.虚构力，将不存在的力画入。
c.将合力和分力重复画入。
要防止多画力。第一，彻底隔离研究对象。第二，每画一个力要心中默念受力物体和施力物体。 (2) 少画力。
少画力往往是由受力分析过程混乱所致，因此 a.要严格按顺序分析。
b.分析弹力和摩擦力时，所有接触点都要分析到。
(3) 错画力。即把力的方向画错。防范办法是要按规律作
三、分类例析
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？
法1： “假设法”，即假设接触物体撤去，判断研究对象是否能维持现状。若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力，因为接触物体使研究对象维持现状等同于没有接触物，即接触物形同虚设，故没有弹力。若不能维持现状则有弹力，因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力，从而改变了研究对象的现状。可见接触物对研究对象维持现状起着举足轻重的作用，故有弹力。 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。
【审题】在a 、b 图中，若撤去细线，则球都将下滑，故细线中均有拉力, a 图中若撤去接触面，球仍能保持原来位置不动，所以接触面对球没有弹力；b 图中若撤去斜面，球就不会停在原位置静止，所以斜面对小球有支持力。
【解析】图a 中接触面对球没有弹力；图b 中斜面对小球有支持力
法2：根据“物体的运动状态”分析弹力。即可以先假设有弹力，分析是否符合物体所处的运动状态。或者由物体所处的运动状态反推弹力是否存在。总之，物体的受力必须与物体的运动状态符合。同时依据物体的运动状态，由二力平衡（或牛顿第二定律）还可以列方程求解弹力。 例2：如图1-2所示，判断接触面MO 、ON 对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
a
b
图1— 5 a b c 【审题】图中球由于受重力，对水平面ON 一定有挤压，故水平面ON 对球一定有支持力，假设还受到斜面MO 的弹力，如图1—3所示，则球将不会静止，所以斜面MO 对球没有弹力。
【解析】水平面ON 对球有支持力，斜面MO 对球没有弹力。
再如例1的a 图中，若斜面对球有弹力，其方向应是垂直斜面且指向球，这样球也不会处于静止状态，所以斜面对球也没有弹力作用。
【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.弹力的方向
弹力是发生弹性形变的物体由于要恢复原状，而对它接触的物体产生的力的作用 。所以弹力的方向为物体恢复形变的方向。
平面与平面、点、曲面接触时，弹力方向垂直于平面，指向被压或被支持的物体；曲面与点、曲面接触时，弹力方向垂直于过接触点的曲面的切面，特殊的曲面，如圆面时，弹力方向指向圆心。弹力方向与重心位置无关。
绳子的弹力方向为：沿着绳子且指向绳子收缩的方向；且同一条绳子内各处的弹力相等 杆产生的弹力方向比较复杂，可以沿杆指向杆伸长或收缩的方向，也可不沿杆，与杆成一定的夹角。
例3：如图1—4所示，画出物体A 所受的弹力
a 图中物体A 静止在斜面上
b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中
c 图中A 球光滑 O 为圆心， O ＇为重心。 【审题】
图a 中接触处为面面接触，由于物
体受重力作用，会对斜面斜向下挤压，斜面要恢复形变，应垂直斜面斜向上凸起，对物体有垂直斜面且指向物体斜向上的弹力。
图b 中B 处为点与曲面接触，发生的形变为沿半径方向向外凹，要恢复形变就得沿半径向上凸起，C 处为点与平面接触， C 处碗的形变的方向为斜向下压，要恢复形变就得沿垂直杆的方向向上，所以B 处杆受的弹力为垂直过接触点的切面沿半径指向圆心，C 处杆受的弹力为垂直杆向上。
图c 中接触处为点与曲面接触，发生的形变均为沿半径分别向下凹，要恢复形变就得沿半径方向向上凸起，所以在M 、N 两接触处对A 球的弹力为垂直过接触点的切面沿半径方向向上，作用线均过圆心O ，而不过球的重心O ＇。
【解析】如图1—5所示
【总结】弹力的方向为物体恢复形变的方向。分析时首先应明确接触处发生的形变是怎样的，恢复形变时应向哪个方向恢复。另外应记住平面与平面、点、曲面接触，曲面与点、曲面接触，绳、杆弹力方向的特点，才能得以正确分析。
图1— 4 a b c
例4：如图1—6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。
【审题】此题杆对球的弹力与球所处的运动状态有关。分析时应根据不同的运动状态具体分析。 （1）小车静止时，球处于平衡状态，所受合外力为零，因重力竖直向下，所以杆对球的弹力F 竖直向上，大小等于球的重力mg ，如图1—7甲所示。
（2）当小车向右加速运动时，因球只受弹力和重力，所以由牛顿第二定律F=ma 得，两力的合力一定是水平向右。由平行四边形法则得，杆对球的弹力F 的方向应斜向右上方，设弹力F 与竖直方向的夹角为θ，则由三角知识得：F=（mg ）2+（ma ）2 tan θ=a/g 如图1—7乙所示。
（3）当小车向左加速运动时，因球只受弹力和重力，所以由牛顿第二定律F=ma 得，两力的合力一定是水平向左，由平行四边形法则得，杆对球的弹力F 的方向应斜向左上方，设弹力F 与竖直方向的夹角为θ，则由三角知识得：F=（mg ）2+（ma ）2 tan θ=a/g 如图1—7丙所示 可见，弹力的方向与小车运动的加速度的大小有关，并不一定沿杆的方向。
【解析】
（1）球处于平衡状态，杆对球产生的弹力方向竖直向上，且大小等于球的重力mg 。 （2）当小车向右加速运动时，球受合力方向一定是水平向右，杆对球的弹力方向应斜向右上方，与小车运动的加速度的大小有关，其方向与竖直杆成arctan a/g 角，大小等于（mg ）2+（ma ）2 。 （3）当小车向左加速运动时，球受合力方向一定是水平向左，杆对球的弹力方向应斜向左上方，与小车运动的加速度的大小有关，其方向与竖直杆成arctan a/g 角，大小等于（mg ）2+（ma ）2 。 【总结】杆对球的弹力方向不一定沿杆，只有当加速度向右且a= gtan θ时，杆对小球的弹力才沿杆的方向，所以在分析物体与杆固定连接或用轴连接时，物体受杆的弹力方向应与运动状态对应并根据物体平衡条件或牛顿第二定律求解。
3．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5：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
图1— 6 图1—
7 图1—8
图1—
10 图1—9 【审题】图a 中物体A 静止，水平方向上无拉力，所以物体A 与接触面间无相对运动趋势，所以无摩擦力产生；图b 中物体A 沿竖直面下滑时，对接触面无压力，所以不论接触面是否光滑都无摩擦力产生；图c 中接触面间光滑，所以无摩擦力产生；图d 中物体A 静止，由于重力作用，有相对斜面向下运动的趋势，所以有静摩擦力产生。
【解析】图a 、图b 、图c 中无摩擦力产生，图d 有静摩擦力产生。
【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。
4．摩擦力的方向
摩擦力的方向为与接触面相切，.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。
法1：“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。
例6：如图1—9所示为皮带传送装置，甲为主动轮，传动过程中皮带不打滑，P 、Q 分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是：
A ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反
B ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反，Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同
C ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同，Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反
D ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同
【审题】本题可用“假设法”分析。由题意可知甲轮与皮带间、乙轮与皮带间均相对静止，皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力。假设甲轮是光滑的，则甲轮转动时皮带不动，轮上P 点相对于皮带向前运动，可知轮上P 点相对于皮带有向前运动的趋势，则轮子上的P 点受到的静摩擦力方向向后，即与甲轮的转动方向相反，再假设乙轮是光滑的，则当皮带转动时，乙轮将会静止不动，这时，乙轮边缘上的Q 点相对于皮带向后运动，可知轮上Q 点有相对于皮带向后运动的趋势，故乙轮上Q 点所受摩擦力向前，即与乙轮转动方向相同。
【解析】正确答案为B
【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7：如图1—10所示，物体A 叠放在物体B 上，水平地面光滑，外力F 作用于物体B 上使它们一起运动，试分析两物体受到的静摩擦力的方向。
【审题】本题中假设A 、B 间接触面是光滑的，当F 使物体B 向右加速时，物体A 由于惯性将保持原来的静止状态，经很短时间后它们的相对位置将发生变化，即物体A 相对B 有向左的运动，也就是说在原来相对静止时，物体A 相对于B 有向左的运动趋势，所以A 受到B 对它的静摩擦力方向向右（与A 的实际运动方向相同）。同理B 相对A 有向右运动
的趋势，所以B 受到A 对它的静摩擦力方向向左（与B 的实际运动方向相反）。
【解析】物体A 相对于B 有向左的运动趋势，所以A 受到B 对它的静摩擦力方向向右（与A 的实际运动方向相同）。物体B 相对A 有向右运动的趋势，所以B 受到A 对它的静摩擦力方向向左（与B 的实际运动方向相反）。如图1—11所示
图1—11
法2：根据“物体的运动状态”来判定。 即先判明物体的运动状态（即加速度的方向），再利用牛顿第二定律（F=ma ）确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小和方向。
例8：如图1—12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。 【审题】本题分析摩擦力时应根据物体所处的运动状态。以A 物体为研究对象：A 物体在竖直方向上受重力和支持力，二者平衡，假设在水平方向上A 受到B 对它的静摩擦力，该力的方向一定沿水
平方向，这样无论静摩擦力方向向左或向右，都不可能使A 物体处
于平衡状态，这与题中所给A 物体处于匀速运动状态相矛盾，故A
物体不受B 对它的静摩擦力。反过来，B 物体也不受A 物体对它的静摩擦力。
分析B 物体与水平面间的摩擦力可以A 、B 整体为研究对象。因A 、B 一起匀速运动，水平方向上合外力为零。水平方向上整体受到向右的拉力F 作用，所以水平面对整体一定有向左的滑动摩擦力，而水平面对整体的滑动摩擦力也就是水平面对B 物体的滑动摩擦力。
【解析】分析见上，因A 匀速运动，所以A 、B 间无静摩擦力，又因A 、B 整体匀速运动，由平衡条件得，物体B 受到水平面对它的滑动摩擦力应向左。
法3：利用牛顿第三定律来判定 此法关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再确定另一物体受到的静摩擦力的方向。
例6中地面光滑，F 使物体A 、B 一起向右加速运动，A 物体的加速度和整体相同，由牛顿第二定律F=ma 得A 物体所受合外力方向一定向右，而A 物体在竖直方向上受力平衡，所以水平方向上受的力为它的合外力，而在水平方向上只有可能受到B 对它的静摩擦力，所以A 受到B 对它的静摩擦力方向向右。B 对A 的摩擦力与A 对B 的摩擦力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，B 受到A 对它的静摩擦力方向向左。
【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。
5．物体的受力分析
例9：如图1—13甲所示，竖直墙壁光滑，分析静止的木杆受哪几个力作用。
【审题】首先选取研究对象——木杆，其次按顺序画力：①重力Ｇ—作用在木杆的中点，方向竖直向下；②画弹力。有两个接触点，墙与杆接触点属点面接触，弹力垂直于墙且指向杆，地与杆的接触点也属点面接触，杆受的弹力垂直于地面且指向杆；③画摩擦力。竖直墙光滑，墙与杆接触点没有摩擦力；假设地面光滑，杆将会向右运动，所以杆静止时有相对地面向右的运动趋势，所以地面对杆有向左的摩擦力。
【解析】杆受重力Ｇ、方向竖直向下；弹力N 1，垂直于墙且指向杆，弹力N 2，垂直于地面且指向杆；地面对杆向左的摩擦力f 。如图1—13乙所示
图1—12 乙
图1—
13
【总结】受力分析时应按步骤分析，杆受的各力应画在实际位置上。不要将各力的作用点都移到重心上去。
例10：如图1—14甲所示，Ａ、Ｂ、Ｃ叠放于水平地面上，加一水平力Ｆ，三物体仍静止，分析Ａ、Ｂ、Ｃ的受力情况。
【审题】用隔离法分析：先取Ａ为研究对象：Ａ受向下的重力ＧＡ、Ｂ对Ａ的支持力ＮＢＡ。假设B对A有水平方向的摩擦力，不论方向水平向左还是向右，都与A处的静止状态相矛盾，所以Ｂ对Ａ没有摩擦力。取Ｂ为研究对象：Ｂ受向下的重力ＧＢ、Ａ对Ｂ的压力ＮＡＢ、Ｃ对Ｂ的支持力
ＮＣＢ、水平力Ｆ。因Ｂ处静止，水平方向受合力为零，根据平衡条件，Ｃ对Ｂ一定有水平向左的摩擦力fＣＢ。再取Ｃ为研究对象：Ｃ受向下的重力ＧＣ、Ｂ对Ｃ的压力ＮＢＣ，地面对Ｃ的支持力Ｎ，由牛顿第三定律得，Ｂ对Ｃ的摩擦力向右，因Ｃ处静止合力为零，根据平衡条件，地对Ｃ的摩擦力f 一定水平向左。
【解析】A、B、C三物体的受力如图图1—14乙所示
甲乙
图1—14
【总结】用隔离法分析物体受力分析最常用的方法，分析时应将研究的物体单独拿出来，不要都画在一起，以免出现混乱。同时应根据牛顿第三定律分析。A对B的压力及B对C的压力应以ＮＡＢ和ＮＢＣ表示，不要用ＧＡ和ＧＢ表示，因中它们跟ＧＡ、、ＧＢ是不同的。此题也可以用先整体后部分，由下向上的方法分析。
例11：如图1—15甲所示，物体Ａ、Ｂ静止，画出Ａ、Ｂ的受力图。
【审题】用隔离法分析。先隔离Ｂ：Ｂ受重力ＧＢ，外力Ｆ，由于F的作用，B和A之间的挤压，所以Ａ对Ｂ有支持力ＮAB，假设A、B接触面光滑，物体B将相对A下滑，所以Ｂ有相对A向下的运动趋势，B受Ａ向上的静摩擦力f AB。再隔离Ａ：Ａ受重力ＧＡ，墙对Ａ的支持力Ｎ墙，由牛顿第三定律得，A受到B对它的压力N BA，水平向左，摩擦力f BA，方向竖直向下。假设墙是光滑的，Ａ物体相对墙将下滑，也就是说Ａ物体相对墙有向下的运动趋势，所以墙对Ａ有竖直向上的摩擦力f墙。
【解析】A、B受力如图1—15乙所示
图1—15甲图1—15乙
总结:此类问题用隔离法分析，应注意A、B间、A与墙间的摩擦力的分析，同时要根据牛顿第三定律分析。
例12：如图1—16所示，用两相同的夹板夹住三个重为G的物体A、B、C，三个物体均保持静止，请分析各个物体的受力情况.
【审题】要分析各物体的受力情况，关键是分析A 、B 间、B 、C 间是否有摩擦力，所以可用先整体后隔离的方法。首先以三物体为一整体。竖直方向上，受重力3G ，竖直向下，两板对它向上的摩擦力，分别为f ；水平方向上，受两侧板对它的压力N 1、N 2。根据平衡条件得，每一侧受的摩擦力大小等于1.5G 。然后再
用隔离法分析A 、B 、C 的受力情况，先隔离A ，A 物体受重力G ，方向竖直向下，板对它的向上的摩擦力f ，大小等于1.5G ，A 物体要平衡，就必须受到一个B 对它的向下的摩擦力f BA ，根据平衡条件得，大小应等于0.5 G , 水平方向上,A 物体受板对它的压力N 1和B 对它的压力N BA ; 再隔离C,C 物体的受力情况与A 物体类似. 竖直方向上受重力G 、板对它的向上的摩擦力f 、B 对它的向下的摩擦力f BC ，水平方向上受板对它的压力N 2、B 对它的压力N BC 。再隔离B ，竖直方向上B 物体受重力G 、由牛顿第三定律得，B 受到A 对它的向上的摩擦力f AB 、C 对它的向上的摩擦力f CB ，以及水平方向上A 对它的压力N AB 和C 对它的压力N CB 。
【解析】A 、B 、C 受力如图图1—17所示
【总结】明确各物体所受的摩擦力是解决此类问题的关键，较好的解决方法是先整体法确定两侧的摩擦力，再用隔离法确定单个物体所受的摩擦力。
例13：如图1—18所示，放置在水平地面上的直角劈M 上有一个质量为m 的物体，若m 在其上匀速下滑，Ｍ仍保持静止，那么正确的说法是（ ） A.Ｍ对地面的压力等于（M+m ）g B.Ｍ对地面的压力大于（M+m ）g C.地面对Ｍ没有摩擦力 D.地面对Ｍ有向左的摩擦力
【审题】先用隔离法分析。先隔离m ，m 受重力mg 、斜面对它的支持力N 、沿斜面向上的摩擦力f ，因m 沿斜面匀速下滑，所以支持力N 和沿斜面向上的摩擦力f 可根据平衡条件求出。。再隔离M ，M 受竖直向下重力Mg 、地面对它竖直向上的支持力N 地、由牛顿第三定律得，m 对M
有垂直斜面向下
图1—18
图1—
16
图1—17
的压力N ＇和沿斜面向下的摩擦力f ＇，M 相对地面有没有运动趋势，关键看f ＇和N ＇在水平方向的分量是否相等，若二者相等，则M 相对地面无运动趋势，若二者不相等，则M 相对地面有运动趋势，而摩擦力方向应根据具体的相对运动趋势的方向确定。
【解析】m 、M 的受力如图1—19所示
对m ：建系如图甲所示，因m 沿斜面匀速下滑，由平衡条件得：支持力N=mgcos θ，摩擦力f=mgsin θ
对M ：建系如图乙所示，由牛顿第三定律得，N= N ＇，f= f ＇，在水平方向上，压力N ＇的水平分量N ＇sin θ= mgcos θsin θ，摩擦力f ＇的水平分量f ＇cos θ= mgsin θcos θ，可见f ＇cos θ=N ＇sin θ，所以M 相对地面没有运动趋势，所以地面对M 没有摩擦力。
在竖直方向上，整体平衡，由平衡条件得：N 地= f ＇sin θ+ N ＇cos θ+Mg=mg+Mg 。所以正确答案为：A 、C
再以整体法分析：Ｍ对地面的压力和地面对M 的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反。而地面对M 的支持力、地面对Ｍ摩擦力是M 和m 整体的外力，所以要讨论这两个问题，可以整体为研究对象。整体在竖直方向上受到重力和支持力，因m 在斜面上匀速下滑、M 静止不动，即整体处于平衡状态，所以竖直方向上地面对M 的支持力等于重力，水平方向上若受地面对M 的摩擦力，无论摩擦力的方向向左还是向右，水平方向上整体都不能处于平衡，所以整体在水平方向上不受摩擦力。
【解析】整体受力如图1—20所示，正确答案为：A 、C 。
【总结】综上可见，在分析整体受的外力时，以整体为研究对象分析比
较简单。也可以隔离法分析，但较麻烦，在实际解题时，可灵活应用整体法和隔离法，将二者有机地结合起来。
总之，在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力，为解决这一难点可记忆以下受力口诀：， 地球周围受重力 绕物一周找弹力 考虑有无摩擦力 其他外力细分析 合力分力不重复 只画受力抛施力
图1—19 甲 乙
图1—20
巩固检测题
1、画出图1—21中物体Ａ所受的力，（球面和竖直墙面光滑，其它粗糙）
2、如1—22，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
3、如图1—23，把光滑物体Ｂ轻置于Ａ的上方，Ａ、Ｂ两物体处于静止状态，试分析物体Ａ的受力情况。
4、如图1—24所示，水平台面上放着一个互成120O
角的支架ABC ，质量为m 的光滑球放在支架上。
（1）若球与支架均保持静止，关于球的受力分析正确的是（ ）
（2）若球与支架以加速度a 向下加速运动，关于球的受力分析正确的是（ ） A.球可能受3个力作用 B.球一定受2个力作用 C.球可能受2个力作用 D.球可能受1个力作用
5、如图1—25，小车M 在恒力F 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
图1—23
图1—
21 图1—22 图1—
24
图1—25
1 2 3 4
图1—28
6、如图1—26，两物体叠放在粗糙水平面上，用水平力F 拉物体乙，它们一起匀加速运动，则乙物体受力的个数为（ ）
A. 4个
B. 5个
C. 6个
D. 7个
7、如图1—28所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m 的４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，则第２块对第３块的摩擦力大小为（ ） A. 零 B. mg C. mg/2 D. ２mg
8、如图1—29所示，在粗糙水平面上有一个三角形木块abc ，在它的两个粗糙面上分别放两个质量为m 1和m 2的木块，m 1>m 2 已知三角形木块和两个物体都静止，则粗糙水平面对三角形木块( ) A.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右 B.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m 1、m 2、θ1、θ2的数值均未给出
D.没有摩擦力作用
9、如图1—30所示，一质量为m 的人站在商场内的电动扶梯上，随扶梯一起运动，若扶梯长为L ，倾角为θ，不计空气阻力，则下列说法中正确的是 ( ) ①当扶梯向上匀速运动时，人受到两个力作用，处于平衡状态 ②当扶梯加速向上运动时，人受到两个力作用，处于超重状态 ③当扶梯加速向下运动时，人受到两个力作用，处于失重状态 ④当扶梯减速向上运动时，人受到三个力作用，处于失重状态 A ．①② B ．①③ C ．①④ D ．②③
10、物体B 放在物体A 上，A 、B 的上下表面均与斜面平行(如图1—31所示)．当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时，则以下说法中正确的是 ( )
A ．A 受到
B 的摩擦力沿斜面方向向上．
F
乙 甲
图1—26
图1—29
图1—30
图1—31
B ．A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下．
C ．A 、B 之间的摩擦力为零．
D ．A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质．
11、如图1—32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Ｆ，对b 施加反向的同样大小的恒力Ｆ′，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是: （ ）
12、如图1—33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
13、如图1—34所示，P 是位于水平的粗糙桌面上的物块。
用跨过定滑轮的轻绳将P 小盘相连，
小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为
m 。在Ｐ运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P 在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是 Ａ.
拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面 Ｂ.拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面
Ｃ. 重力mg 和摩擦力，施力物体是地球和桌面 Ｄ. 重力mg 和摩擦力，施力物体是绳和桌面
14、物体b 在力F 作用下将物体a 向光滑的竖直墙挤压。如图1—35所示，a 始终处于静止状态。则
A ．a 受到的摩擦力有二个
B ．a 受到的摩擦力大小不随F 变化
C ．a 受到的摩擦力大小随F 的增大而增大
D ．a 受到的摩擦力方向始终竖直向上
图1—32 图1—33 图1—34
图1—35
难点之一物体受力分析1、
2、A
3、
4、（1）B （2）C、D
5、C、D
6、C
7、A
8、D
9、C
10、C
11、A
12、C
13、B
14、BD
学号 班级 姓名 成绩 静力学部分 物体受力分析（一） 一、填空题 1、 作用于物体上的力，可沿 其作用线 移动到刚体内任一点，而不改变力对刚体的作用 效果。 2、 分析二力构件受力方位的理论依据是 二力平衡公理 . 3、 力的平行四边形法则，作用力与反作用力定律对__变形体___和____刚体__均适用，而 加减平衡力系公理只是用于__刚体____. 4、 图示AB 杆自重不计，在五个已知力作用下处于平衡。则作用于B 点的四个力的合力F R 的 大小R F =F ，方向沿F 的反方向__. 5、 如图(a)、（b ）、（c ）、所示三种情况下，力F 沿其作用线移至D 点，则影响A 、B 处的约束 力的是图___（c ） _______. (b ) (c ) 第4题图 第5题图 二、判断题 ( √ )1、力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。 ( × )2、凡是合力都比分力大。 ( √ )3、一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值、反向、共线。 ( × )4、等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。 2 F 3
( √)5、二力构件约束反力作用线沿二力点连线，指向相对或背离。 三、改正下列各物体受力图中的错误 四、画出图中各物体的受力图，未画出重力的物体重量均不计，所有接触处为光滑接触。（必须 取分离体） N F B x F B y F Ax F A y F B F A F Ax F A y F Ax F A y F
(e) B F T F A F B F Ax F A y F C x F C y F A F Ax F A y F B F
难点之一物体受力分析 一、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，不想实物那么明显，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。 4、教师的教学要求和教学方法不当造成难点。教学要求不符合学生的实际，要求过高，想一步到位，例如：一开始就给学生讲一些受力个数多、且又难以分析的物体的受力情况等。这样势必在学生心理上会形成障碍。 二、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。为了保证分析结果正确，应从以下几个方面突破难点。 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—可以是某个物体也可以是整体。 （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 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。
文案大全 一重、二弹、三摩擦、再其它。 初学者对物体进行受力分析时，往往不是“少力”就是“多力”，因此在进行受力分析时应注意以下几点： (1) (2) 有效措施之一。检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体，特别是检查一下分析的结果，能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致，否则，必然发生了多力或漏力现象． (4)只分析根据力的性质命名的力（如重力、弹力、摩擦力） 上升力等）。 实例巩固： 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. （1）沿水平草地滚动的足球 （3）在光滑水平面上向右运动的物体 （2）在力F 作用下静止水 平面上的物体 （4）在力F 作用下行使在路面上小车 V （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
文案大全 2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析 ［课堂检测］ 1. 对下列各种情况下的物体A 进行受力分析，在下列情况下接触面均不光滑. （2）沿斜面上滑的物体A （接触面光滑） （1）沿斜面下滚的小球， 接触面不光滑. （3）静止在斜面上的物体 （4）在力F 作用下静止在 斜面上的物体A. （5）各接触面均光滑 A 物块A v （2）A 沿竖直墙面下滑 （3）向上爬杆的运动员
文案大全 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） A （4）静止在竖 直墙面轻上的物体 （3）沿电梯匀速上升 （1）A 、B 同时同速向右匀速行使 （2）A 、B 同时同速向右匀 速行使 （6）在拉力F 作用下静止 在斜面上的物体 A （5）静止在竖直墙面 轻 上的物体A
对物体进行受力分析的方法 受力分析是研究力学问题的基本功，常用的受力分析方法是隔离法，即把研究对象与它周围的物体隔离开来，分析周围哪些物体对它施加力的作用，是什么性质的力，力的大小和方向如何，并把它们一一画在受力示意图上。在作受力分析时应注意：1．力是离不开物体而单独存在的；2．力的作用是相互的，施力物体不仅施力，同时也受力；受力物体不仅受力，同时也施力，施力和受力是作用在两个不同的物体上；3．受力示意图应当有力的大小、方向和作用点，三者缺一不可。另外，受力分析的方法还有整体法，即可以把物体作为一个整体来分析，而物体间的相互作用作为物体内部的力可以不考虑。 例1 质量为500克的鱼吊在细绳一端，手提细绳处于静止状态，如图所示。分析鱼受哪几个力作用？施力物体是谁？所受各力的大小和方向如何？ 解析：以鱼为研究对象，首先应看鱼与几个物体发生相互作用。因为鱼与地球和绳发生相互作用，所以鱼受到重力和拉力的作用。重力的施力物体是地球，拉力的施力物体是细绳。又因鱼处于静止状态，所受的重力和拉力是一对平衡力，这两个力大小相等，方向相反，且在同一条直线上。G＝mg＝9．8牛 /千克×0．5千克＝4．9牛，方向竖直向下；拉力大小也为4．9牛，方向竖直向上。 答案：鱼受重力和拉力作用。重力的施力物体是地球，大小为4．9牛，方向竖直向下；拉力的施力物体是细绳，大小为4．9牛，方向竖直向上。 例2 一物体放在水平面上静止，分析物体受到了哪些力？ 解析：物体受到重力和水平面的支持力两个力。这两个力都是物体受到的，此时不能再分析一个压力，因为压力是物体施加给地面的，不是物体受到的。 例3 一个物体沿斜面向下滑，此时受到哪几个力的作用？ 解析：物体此时受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用，容易错误分析成：认为还受到一个沿斜面向下的下滑力，实际上是不受这个力的，因为找不到施力物体。
一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止，则此时( ) A．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于F． B．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零． C．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零． D．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F． 2、如图所示,重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动， 同时受到大小为10N的，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大 小和方向是( ) A．2N，水平向左 B．2N，水平向右 C．10N，水平向左 D．12N，水平向右 3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在 物体处于静止状态的条件下，下面说法中正确的是：( ) A．当F增大时，f也随之增大B．当F增大时，f保持不变 C．F与f是一对作用力与反作用力 D．F与f合力为零 4、木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后 ( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示，质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行，已知 木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那物体受到的滑动摩擦力大小为( ) A．μmg B．μ (mg+F sinθ) C．F cosθ D．μ (mg+F cosθ) 6、如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用，恰好做匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为( ) A．F cosα/（mg－F sinα） B．F sinα/（mg－F sinα） C．（mg－F sinα）/F cosα D．F cosα/mg 7、如图所示，物体Ａ、Ｂ的质量均为ｍ，A、B之间以及Ｂ与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动（A未脱离物体Ｂ的上表面）F的大小应为( ) A．2μmg B．3μmg C．4μmg D．5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍许增大水平力F, 而物体仍能保持静止时( ) A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B. 斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大 9、重为10N的木块放在倾角为θ=300的斜面上受到一个F=2N的水平恒力的作用做匀速直线运动，（F的方向与斜面平行）则木块与斜面的滑动摩擦系数为（） A．2/10 B．0.6 C．3/3 D．无法确定 10、用大小相等、方向相反，并在同一水平面上的力F挤压相同的木板，木板中间夹着两块相同的砖，砖和木板均保持静止，则( ) A．两砖间摩擦力为零B．F越大，板与砖之间的摩擦力就越大
物体的受力（动态平衡）分析及典型例题 受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。 受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。 一.几种常见力的产生条件及方向特点。 1.重力。 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，只要物体在地球上，物体就会受到重力。 重力不是地球对物体的引力。重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。 重力的方向：竖直向下。 2.弹力。 弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。 判断弹力有无的方法：假设法和运动状态分析法。 弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与施力物体恢复形变的方向相同。 弹力的方向的判断：面面接触垂直于面，点面接触垂直于面，点线接触垂直于线。 【例1】如图1—1所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。图a 中接触面对球 无 弹力；图b 中斜面对小球 有 支持力。 【例2】如图1—2所示，判断接触面MO 、ON 对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。水平面ON 对球 有 支持力，斜面MO 对球 无 弹力。 【例3】如图1—4所示，画出物体A 所受的弹力。 a 图中物体A 静止在斜面上。 b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。 c 图中A 球光滑，O 为圆心，O ＇为重心。 【例4】如图1—6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 图1—1 a b 图1—2 图1—4 a b c
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 水平向右加速运动；（3）小车以加速度a 水平向左加速运动；（4）加速度满足什么条件时，杆对小球的弹力沿着杆的方向。 3.摩擦力。 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。 摩擦力的方向为与接触面相切，与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。 判断摩擦力有无和方向的方法：假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。 【例5】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。 图a 中 无 摩擦力产生，图b 中 无 摩擦力产生，图c 中 无 摩擦力产生,图d 中 有 摩擦力产生。 【例6】如图1—9所示为皮带传送装置，甲为主动轮，传动过程中皮带不打滑，P 、Q 分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是：（ B ） A ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同 【例7】如图1—10所示，物体A 叠放在物体B 上，水平地面光滑，外力F 作用于物体B 上使它们一起运动，试分析两物体受到的静摩擦力的方向。 图1—8 图1—9
专题二 受力分析 共点力的平衡 一、共点力作用下物体的平衡（受力分析） 1、受力分析 (1)、受力分析的一般顺序 先分析重力，然后分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力(电力、磁力、浮力等)．所有物体都要进行力分析，不得遗漏。 可以假设为有摩擦力，摩擦力方向一定沿切线（与接触面平行）方向。 2、共点力作用下物体的平衡 (1)、平衡状态: 物体处于静止或匀速直线运动的状态． (2)、共点力的平衡条件：任意方向：F 合＝0 或者 任意方向建立的坐标? ???? F 合x ＝0F 合y ＝0 3、共点力平衡的几条重要推论 (1)、二力平衡： 如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反． (2)、三力平衡： 如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反（作用在一条直线上）． (3)、多力平衡： 如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反（作用在一条直线上）．
解读：共点力的平衡条件及推论. （1）、物体受力平衡：（比如，静止、匀速直线运动），任何方向建立的坐标系，在坐标轴上均受力平衡（同一条直线上，大小相等，方向相反）。 （2）、例如，物体受三个力作用，且平衡，任意方向建立坐标，其中任意两个力的合力，一定与第三个力在同一条直线上，大小相等，方向相反。（题2、3） 题型分析 2．[受力分析和平衡条件的应用]滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动． 如图2所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则( ) A．小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等图2 B．小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等 C．小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等 D．小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等 分析：如果物体受三个力平衡，任意两个力的合力，一定与第三个力在同一条直线上，大小相等，方向相反。CD 3．[受力分析和平衡条件的应用]如图3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 θD. mg tan θ 图3 解析：取光滑小球为研究对象，对小球进行受力分析，由于小球是
受力分析 正确的受力分析有以下几步： 第一步：隔离物体。隔离物体就是把题目中你分析其受力的那个物体单独画出来，不要管它周围与它相关联的其它物体，这一点很重要。 第二步：在已隔离的物体上画上重力和其它已知力。因高一物理初学时分析的都是地面上的物体，重力是已知力，要把它的作用点画到已隔离物体的中心上。另外，物体往往是在重力及其它主动力的作用下才产生了与其它物体间的挤压、拉伸以及相对运动等，进而才才产生了弹力和摩擦力，所以必须先分析它们。 第三步：查找接触点和接触面。就是查找被分析物体与其它物体的接触点和接触面。弹力和摩擦力是接触力，其他物体对被分析物体的弹力和摩擦力只能通过接触点和接触面来作用，这就是说寻找物体所受弹力（拉力、压力、支持力）和摩擦力只能在被分析物体跟其他物体相接触的点和面上找，所以要查找接触点和接触面，而且要找全。每个接触点或面上最多有两个力（一个弹力、一个摩擦力）。
第四步：分析弹力（拉力、压力、支持力），在被分析物体与其他物体的接触点和接触面上，如果有弹性形变（挤压或拉伸），则该点或面上有弹力，反之则没有。在确定弹力存在后，弹力的方向就比较容易确定了，它总是跟接触面垂直，指向受力物体，弹力的方向，有三种情况：一是两平面重合接触，弹力的方向跟平面垂直，指向受力物体；而是硬点面接触，就是两个坚硬的物体相接触时，其中一个物体的一个突出端（点）顶在另一个物体的表面上（如梯子一端支地，一端靠墙），这时弹力的方向过接触点跟接触面垂直（如梯子靠墙端受的弹力跟墙垂直，靠地端的受的弹力跟地面垂直）。如果接触面是曲面，弹力的方向和曲面垂直，沿过接触点的曲面法线的方向。三是软点接触，就是一个柔软的物体通过一个点连接到另一个物体表面上（如用绳或弹簧拉一物体），这时弹性形变主要发生在柔软物体上，所以这时弹力的方向总是沿着绳和弹簧的轴线，跟弹性形变的方向相反。 第五步：分析摩擦力、摩擦力分静摩擦力和滑动摩擦力，它们的产生条件是两物体接触处不光滑，除挤压外还要有
受力分析 1.物体的运动状态和运动状态的变化。 ⑴物体的运动状态是通过哪些物理量描述？速度-----（是矢量，既有大小又有方向） ⑵运动状态的变化有哪些？ 速度-----大小变化，方向变化，大小和方向都变化 2.物体的变形。 在外界作用下物体的形变或体积发生变化就说物体发生了形变。 物体的运动状态和形变的改变的原因？ 1.力的概念： ⑴物体与物体之间的相互作用。 ⑵力是矢量，既有大小又有方向。 ⑶高中物理主要解决①重力，②弹力，③摩擦力 2.力的作用效果： ⑴改变物体的运动状态-------速度变化 ⑵改变物体的形状--------------形变 对重力，弹力，摩擦力的重点分析 重力一定有，弹力看接触，分析摩擦力。 1.重力：是由于地球的吸引产生的，他的方向竖直向下，重力的作用点称重心。 2.弹力：产生条件是直接接触发生弹性形变。 3.摩擦力：相互接触的物体间发生相对运动或具有相对运动趋势，在接触面处产生阻碍物 体间相对运动或相对运动趋势。 对弹力的重点分析
A B C 1. 物体与物体间的连接方式主要有： ⑴ 细绳-----只能有拉力 ⑵ 轻杆-----压力和拉力 ⑶ 轻弹簧—压力和拉力 2. 物体受弹力性质分析方法：（易错点） ⑴ 假设法：假设没有所受力物体看运动趋势。 例：分析下面俩个图小球所受斜面做给的弹力方向？ 假设没有斜面看小球运动趋势 ⑵ 替换法：用细绳替换装置中的杆件，看能不能维持原来的力学状态 例：在下图中肥西AB ，AC ，杆对点A 的弹力的方向，不计AB ，AC 的重力。 解析：用绳替换AB 原装置不变所以AB 所受的是拉力，用绳子替换AC ，A 有向左运动趋势，所以AC 所受压力。 ⑶ 根据物体运动状态分析弹力。 由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态由二力平衡或牛顿第二定律列方程，求解物体间的弹力。 对摩擦力的分析 1. 摩擦力的分类： ① 摩擦力：物体没有相对运动，大小为使物体有运动趋势的力的大小，方向跟力的方
第3周（第1、2讲） 【教学过程】： 复习导入：在工程实际中，常常需要对结构系统中的某一物体或几个物体进行力学计算。首先要确定研究对象，然后对它进行受力分析。即分析研究物体受那些力的作用，并确定每个力的大小、方向和作用点。即： 1、研究对象：我们把所研究的物体称为研究对象。 为了清楚地表示物体的受力情况，需要把所研究的物体从与它相联系的周围物体中分离出来，单独画出该物体的轮廓简图，使之成为分离体，即： 2、分离体：解除约束后的自由物体。 3、受力图：在分离体上画上它所受的全部主动力和约束反力，就称为该物体的受力图。 4、内力与外力 如果所取的分离体是由某几个物体组成的物体系统时，通常将系统外物体对 物体系统的 作用力称为外力，而系统内物体间相互作用的力称为内力。 注意：画受力图时一定要分清内力与外力，内力总是以等值、共线、反向的形式存在，故物体系统内力的总和为零。因此，取物体系统为研究对象画受力图时，只画外力，而不画内力。 5、画受力图是解平衡问题的关键，画受力图的一般步骤为： 1）根据题意确定研究对象，并画出研究对象的分离体简图。
2 ）在分离体上画出全部已知的主动力。 3）在分离体上解除约束的地方画出相应的约束反力 、、亠画受力图时要分清内力与外力， 6下面举例说明受力图的画法 例1重量为G的均质杆AB，其B端靠在光滑铅垂墙的顶角处, 的水平面上，在点D处 用一水平绳索拉住，试画出杆AB的受力图解：1、选AE为研究对象 2、在C处画主动力G 3、画约束反力 例2图1 —17 a所示的三铰拱桥由左、右两拱通过三铰链连接而成。在拱AC 上作用有载荷F P,两拱自重不计，试分别画出拱AC和拱BC的受力图。 A端放在光滑 d)
第一章 静力学基本概念与物体的受力分析 下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。 1.1 试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。 解：如图 (g) (j) P (a) (e) (f) W W F F A B F D F B F A F A T F B A 1.2画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。 解：如图 F B B (b)
(c) C (d) D C F D (e) A F D (f) F D (g) (h) EO B O E F O (i)
(j) B Y F B X B F X E (k) 1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成，如题1.3图所示。在定滑轮上吊有重为W的物体H。试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。 解：如图 'F D 1.4题1.4图示齿轮传动系统，O1为主动轮，旋转 方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。 解：
1 o x F 2 o x F 2 o y F o y F F F ' 1.5 结构如题1.5图所示，试画出各个部分的受力图。 解： 第二章 汇交力系 2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。其中F 1＝2kN ，F 2=3kN ，F 3=lkN ， F 4=2.5kN ，方向如题2.1图所示。用解析法求该力系的合成结果。 解 0 0001 423cos30 cos45cos60cos45 1.29Rx F X F F F F KN = =+--=∑ 00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑ 2.85R F KN == 0(,)tan 63.07Ry R Rx F F X arc F ∠== 2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知F 1＝1kN ，F 2=2kN ，F 3=l.5kN 。求该力系的合成结果。 解：2.2图示可简化为如右图所示 023cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑ 013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑ 2.77R F KN ==
物体受力分析难点突破 一、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。为了保证分析结果正确，应从以下几个方面突破难点。 1.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 2.受力分析的方法：整体法和隔离法 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 —可以是某个物体也可以是整体。 （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 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。 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
高三受力分析动态平衡模型总结(解析版) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
动态平衡受力分析 在有关物体平衡的问题中，有一类涉及动态平衡。这类问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，故这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”。物体受到往往是三个共点力问题，利用三力平衡特点讨论动态平衡问题是力学中一个重点和难点。 基础知识必备 方法一：三角形图解法 特点：三角形图象法则适用于物体所受的三个力中，有一力的大小、方向均不变（通常为重力，也可能是其它力），另一个力的方向不变，大小变化，第三个力则大小、方向均发生变化的问题。 方法：先正确分析物体所受的三个力，将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形。然后将方向不变的力的矢量延长，根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时，这个闭合三角形总是存在，只不过形状发生改变而已，比较这些不同形状的矢量三角形，各力的大小及变化就一目了然了。 【例1】如图所示，一个重力为G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态．今使板与斜面的夹角β缓慢增大，问：在此过程中，挡板对球的压力F N1和斜面对球的支持力F N2变化情况为（） A．F N1、F N2都是先减小后增加 B．F N2一直减小，F N1先增加后减小 C．F N1先减小后增加，F N2一直减小 D．F N1一直减小，F N2先减小后增加 答案 C 【练习1】如图所示，小球被轻质细绳系着，斜吊着放在光滑劈面上，小球质量为m，斜面倾角为θ，向右缓慢推动劈一小段距离，在整个过程中 （） A．绳上张力先增大后减小
受力分析的步骤 （1）明确研究对象，也就是确定我们要分析哪个物体的受力情况． （2）隔离物体分析，也就是将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力画在受力图上．在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反． （3）受力分析的顺序：先重力，再主动力（除三种常见的力之外的所有力），最后接触力（弹力，摩擦力）．接触力应按逐个接触面（或点）去找，必要时要用力的概念和产生条件或假设法判断这个接触力是否存在．即接触力的分析要“两看：一看已经受的力所产生的作用效果，二看物体所处的运动状态”。 2．防止“漏力”和“添力” （l）严格按照受力分析的步骤（一重二主三被动，被动力就是接触力）进行分析是防止…漏力”的有效措施；注意寻找施力物体是防止“添力”的有效办法．找不到施力物体的力肯定是不存在的． （2）有弹力才可能有摩擦力，弹力与摩擦力的方向相互垂直． 3．画受力图时，力的作用点可沿作用线移动． 一.受力分析的方法 受力分析首先要明确不同性质的各种力的特点及产生条件。 重力：重力的大小G=mg，与物体的质量成正比；重力的方向竖直向下。重力的大小方向与物体的运动状态无关，不论是否接触；重力与质量是两个完全不同的物理量，同一个物体在地球上不同地方，重力不同，质量不变。 弹力：物体之间相互接触，并相互挤压，就会有弹力。产生条件：接触、形变。分析弹力时，去找哪些物体与研究对象接触，再分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有弹力。例如，铅球被运动员奋力推出，铅球在空中只受重力，而没有弹力．也没有向前的冲力。 摩擦力：产生条件：相互接触、相互挤压、相对静止又有相对运动趋势或相对运动。方向：沿接触面，与相对运动趋势方向相反。 滑动摩擦力：与压力成正比，与接触面的粗糙程度有关f=μN。μ由接触面的粗糙程度决定，与接触面积大小、相对速度大小无关。 此外，需要注意的是，静摩擦力与压力无必然联系。分析摩擦力时，去找哪些物体与研究对象有接触面，再分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有摩擦力。 倘若物体之间存在摩擦力时，则物体之间一定相互挤压，一定存在弹力作用，但是彼此相互挤压的物体之间可能不存在相对运动趋势或相对运动，这时物体之间只有弹力作用而没有摩擦力作用。 倘若物体之间存在拉力作用，虽然拉力的大小不变，但由于其方向的变化，均导致物体所受弹力和静摩擦力的变化。 二.受力分析的步骤 选择受力分析的研究对象：在分析物体受力时，常会有几个物体，那么，你是分析哪一个物体？所以要先确定研究对象，并把它从周围物体中隔离出来。 具体分析物体受到的力，分析研究对象的状态及运动过程：考察周围什么物体与研究对象发生力的相互作用．注意：是分析物体受到的力，不是分析物体对外施加的力！养成按顺序作受力分析的习惯即：首先分析重力、其次分析弹力、最后分析摩擦力。可将其概括为：
一重、二弹、三摩擦、再其它。 初学者对物体进行受力分析时，往往不是“少力”就是“多力”，因此在进行受力分析时应注意以下几点： (1) 只分析研究对象所受的力，不分析 (2) 有效措施之一。检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体，特别是检查一下分析的结果，能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速) 相一致，否则，必然发生了多力或漏力现象． 上升力等）。 实例巩固： 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 （1 ）沿水平草地滚动的足 （3）在光滑水平面上向右运动的物体 水平面上的物体 （4）在力F 作用下行使 在路面上小车 V （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 （2）沿斜面上滑的物体A （1）沿斜面下滚的小球， （3）静止在斜面上的物体 （4）在力F 作用下静止 在斜面上的物体A. （5）各接触面均光滑 A 的物块A
［课堂检测］ 1. 对下列各种情况下的物体A 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） 3．如图所示，水平传送带上的物体。 （1）随传送带一起匀速运动 （2）随传送带一起由静止向右起动 4．如图所示，匀速运动的倾斜传送带上的物体。 （1）向上运输 （2）向下运输 A （1）A 静止在竖直墙面 v （2）A 沿竖直墙面下滑 （ （4）静止在 竖直墙面轻上的物 匀速行使 （2）匀速行使 （4）静止的杆，竖直墙 面光滑 （5）小球静止时的结 （6 ）小球静止时的结 （6）在拉力F 作用下静 止在斜面上的物体 （5）静止在竖直墙 面轻上的物体A
受力分析 1. 物体的运动状态和运动状态的变化。 ⑴ 物体的运动状态是通过哪些物理量描述？ 速度??一（是矢量，既有大小又有方向） ⑵ 运动状态的变化有哪些? 速度…??大小变化，方向变化，大小和方向都变化 2. 物体的变形。 在外界作用下物体的形变或体积发生变化就说物体发生了形变。 物体的运动状态和形变的改变的原因? 1.力的概念: ⑴物体与物体之间的相互作用0 ⑵力是矢量，既有大小又有方向。 ⑶高中物理主要解决①重力?②弹力，③摩擦力 2.力的作用效果: ⑴改变物体的运动状态——速度变化 对重力，弹力，摩擦力的重点分析 重力一定有，弹力看接触，分析摩擦力. 重力：是由于地球的吸引产生的，他的方向竖直向下，重力的作用点称重心。 摩擦力：相互接触的物体间发生相对运动或具有相对运动趋势，在接触面处产生阻碍物 体间柑对运动或相对运动趋势。 ⑵改变物体的形状 形变 1. 2. 弹力：产生条件是宜接接触发生弹?性形变3 3.
对弹力的S点分析
1.物体与物体间的连接方式主要有: (1)细绳一??只能有拉力 ⑵ 轻杆?一??压力和拉力 ⑶ 轻惮簧一压力和拉力 2,物体受弹力性质分析方法；(易错点〉 ⑴假设法：假设没有所受力物体看运动趋势。 例：分析下面俩个图小球所受斜而做给的惮力方向? 假设没有斜而看小球运动趋势 ⑵替换法：用细绳替换装苣中的杆件，看能不能维持原来的力学状态 例：在下图中肥西AB, AC,杆对点A的弹力的方向，不计AB. AC的重力。B A 解析：用绳替换AB原装置不变所以AB所受的是拉力，用绳子替换AC, A有向左 运动趋势，所以AC所受压力。 ⑶根据物体运动状态分析艸力。 由运动状态分析惮力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依摒物体的运动状态由二力平衡或牛顿第二定律列方程，求解物体间的惮力。 对摩擦力的分析 1.摩擦力的分类: ① 摩擦力：物体没有相对运动，大小为使物体有运动趋势的力的大小.方向跟力的方
第一章静力学基本概念与物体的受力分析F列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。 1.1试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。 解：如图 1.2画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。解：如图 C
F D D C F C (C ) F D F A (e) (f) F D F E A F A F O A F12凉F 21 F F (g) (i) F EO W F O
1.3铰链支架由两根杆 AB 、CD 和滑轮、绳索等组成，如题 1.3图所示。在定滑轮上吊有重 为W 的物体H 。试分别画出定滑轮、杆 CD 、杆AB 和整个支架的受力图。 解：如图 1.4题1.4图示齿轮传动系统， O i 为主动轮，旋转 方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。 解: 1.5结构如题1.5图所示，试画出各个部分的受力图。 解： (j) (k) F D 2y
第二章汇交力系 2.1在刚体的A点作用有四个平面汇交力。其中F i = 2kN, F2=3kN, F3=lkN, F4=2.5kN，方 向如题2.1图所示。用解析法求该力系的合成结果。 解F RX八X = R cos30°F4cos450-F2cos60°- F3cos45°=1.29KN F R y 二 ' Y = Rsin30°- F4 cos450F2 sin60°- F3 cos45°= 2.54KN F R- F：—F Ry =2.85KN .(F R,X) =arctan^ =63.07° 2.2题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知F i= 1kN, F2=2kN, F3=l.5kN。求 该力系的合 成结果。 解：2.2图示可简化为如右图所示 F RX八X = F2 F3COS600 =2.75KN F Ry八丫= R - F3 sin60°= -0.3KN F R - F RX F Ry =2.77KN F2 (F R,X)二arcta门邑二-6.20 F Rx 2.3 力系如题2.3 图所示。已知：F1= 100N , F2=50N, F3=50N, 求力系的合力。 解：2.3图示可简化为如右图所示 80 /BAC =二二arctan 530 60 F Rx二' X =F3 -F2co^ -80KN F Ry八丫二F2sin ： -140KN F R - F Rx F Ry =161.25KN /(F R, X)二arctan 60.25° 2.4球重为W = 100N，悬挂于绳上，并与光滑墙相接触，如题 2.4图所示。已 知〉=30°, 试求绳所受的拉力及墙所受的压力。
物体的受力分析 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，按先重力，再弹力，再摩擦力，然后已知力（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、受力分析的方法 （1）整体法隔离法例1、ABC均静止，F=10N，求各接触面间的摩擦力 例2、用大小相等、方向相反，并在同一水平面上的力F挤压相同的木板，木板中间夹着两块相同的砖，砖和木板均保持静止，则() A．两砖间摩擦力为零 B．F越大，板与砖之间的摩擦力就越大 C．板砖之间的摩擦力大于砖的重力 D．两砖之间没有相互挤压的力 拓展：若有三块砖，每块质量均为m，则各砖间的摩擦力为多大？ （2）产生原因分析法 例3、如图所示,重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N的，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大小和方向是( ) A．2N，水平向左B．2N，水平向右 C．10N，水平向左D．12N，水平向右 例4、如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.4．当用水平力向右拉动物体A时，试求： （1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向； （2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向．
一.分解合成的基本模型 1.二力合成 2.三力平衡 （合力0 F ） 二.受力分析的基本步骤 1.确定研究对象（整体法、隔离法） 2.具体受力分析（重力、弹力、摩擦力、其他力） 3.检验正误（把受力情况和运动情况作对比） 4.建立直角坐标系，列方程、解方程 F 1 F 2 F F 3 F 1 F 2
题型1.判断合力的范围 例1.N F 31=、N F 42=，求合力的范围。 分析：N F N 71≤≤ 例2.N F 31=、N F 42=，N F 53=，求合力的范围。 分析：N F 120≤≤ 练习1.N F 31=、N F 42=，N F 123=，求合力的范围。 练习 2.N F 31=，N F 42=，N F 53=，N F 71=，N F 92=，N F 113=，求合力的范围。 练习 3.N F 31=，N F 42=，N F 53=，N F 71=，N F 92=，N F 613=，求合力的范围。 题型2.求最小值和最小夹角 例1.已知合力F 的方向水平向右，分力N F 41=，方与水平向右的方向成?30夹角，求分力2F 的最小值为多少？ 分析： 如图2F 取最小值时必与合力垂直，N F 2min 2= 练习1.已知分力N F 51=的方向水平向右，分力N F 32=，问分力2F 的方向为多少才能使合力与1F 的夹角最大？ 题型3.整体法隔离法在受力分析中的灵活运用 例 1.如图，水平杆是粗糙的，竖直杆是光滑的。两个质量分别为1m 和2m 的小球穿在杆上，并用细线连在一起。当两个小球都平衡时，细线与竖直方向的夹角为θ，求： （1）1m 所受支持力为多大？ （2）细线中的张力为多大？ 分析：（1）整体分析 水平杆上小球所受支持力为g m m )(21+ F 1 F g m m )(21+ 1 N F 2 N F f F 1 m 2m
受力分析一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析： 二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析： 图 1 图2 图 3 图 5 图 6 图 7 图9 图 11 图10 图 12 图 8 图 4 图19 物体静止在斜面上图20 图21 图13 v 图15 v 图16 图14 物体处于静止 物体刚放在传送带上 图17 物体随传送带一起 做匀速直线运动 图18 图22 物体处于静止（请画出物体 受力可能存在的所有情况） 图23
三、分别对A 、B 两物体受力分析： 图28 杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑 图29 杆处于静止状态，其中 杆与竖直墙壁之间光滑 图30 杆处于静止状态 图31 O A B C 图32 匀速上攀 图33 v v 图34 匀速下滑 A B F 图36 A 、 B 两物体一起做匀速直线运动 A 、 B 两物体均静止 A B 图37 F 图42 B v A A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、 C 两物体均静止 B C 图38 A 随电梯匀速上升 v (7) (9) (8)
(16) (17) (18) (19) (20) (21) (28) (29) (30) 三球静止 (25) (26) (27) 小球A静止 弹簧处于压缩状态 (22) (23) (24) O P Q B AO表面粗糙，OB表面光滑 分别画出两环的受力分析图
(31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) A、B匀速运动A、B匀速运动 （37）（38）（39）（40）A、B、C三者都静止，分别画出ABC三者的受力图 分别画出各物块的受力分析图 此环为轻环，重力忽略A沿墙壁向上匀速滑动