完整word版高中物理必修一受力分析docx.docx
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物体的受力分析
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。
a
b
图1—2
图1—1
【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。
abc
图1—4
【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；
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
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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1—8
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
图1—9
【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—10
【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。
图1—12
顺口溜：
分析对象先隔离，已知各力画上面。
接触点、面要找全，推拉挤压弹力显。
糙面滑动动摩擦，欲动未动静摩现。
隔离体上力画全，不多不少展笑颜。
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二.受力分析的步：
（1）确定所研究的物体，然后找出周有哪些物体它生作用．
采用隔离法分析其他物体研究象的作用力，不要找物体施于其它物体的力，譬如所研究的物体
叫A，那么就找出“甲A”和“乙A”及“丙A”的力⋯⋯而“A甲”或“A乙”等的力就不是A所受的力．也不要把作用在其它物体上的力地通“力的”作用在研究象上．
（2）要养成按步分析的．
a．先画重力：
作用点画在物体的重心．
b．次画已知力
c．再画接触力（力和摩擦力）：
研究象逆（或）察一周，看象跟其他物体有几个接触点（面），每个接触点（面）若有，画出力，若有相运或，画出摩擦力．要熟：
力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相运（或）方向相反。
分析完一个接触点（面）后再依次分析其他的接触点（面）．
d．再画其他力：
看是否有、磁力作用，如有画出力．
口溜：
一重、二、三摩擦、再其它。
（3）受力分析的注意事：
初学者物体行受力分析，往往不是“少力”就是“多力”，因此在行受力分析注意以下
几点：
（1）只分析研究象所受的力，不分析研究象其他物体所施加的力。
（2）每分析一个力，都找到施力物体，若没有施力物体，力一定不存在．是防止“多力”的有效措施之一。
一下画出的每个力能否找出它的施力物体，特是一下分析的果，能否使象与目所的运状（静止或加速）相一致，否，必然生了多力或漏力象．
（3）合力和分力不能同作物体受到的力。
（4）只分析根据力的性命名的力（如重力、力、摩擦力），不分析根据效果命名的力（如下滑力、上升力等）。
【例9】如1—13所示，直壁光滑，分析静止的木杆受哪几个力作用。
三.受力分析的方法：
整体法和隔离法。
整体法
隔离法
概念
将几个物体作一个整
将研究象与周物
体来分析的方法
体分隔开的方法
用原
研究系外的物体系
研究系内物体之
整体的作用力
的相互作用力
分析整体周其他物体
分析它受到周其他
注意
整体的作用。
而不画整体内
物体它的作用力
部物体的相互作用。
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【例10】如图1—14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。
【总结】用隔离法分析物体受力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。
隔离法分析物体受力时要特别注意牛顿第三定律分析法的使用。
给每个力起好名字。
【例11】如图1—15所示，物体Ａ、Ｂ静止，画出Ａ、Ｂ的受力图。
【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.
图1—16
【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（AC）
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
四.常见错误
图1—18
（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。
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五.正交分析法列平衡方程
将物体受到的各个力向两个相互垂直的方向上分解，然后列出两个平衡方程。
六精题精练。
1、如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成θ角。
则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是（AC）
A.N=m1g+m2g-Fsinθ
B.N=m1g+m2g-Fcosθ
C.Fcosθ
D.Fsinθ
2、重G=5N的木块在水平压力F作用下，静止在竖直墙面上，则木块所受的静摩擦力
f=N；若木块与墙面间的动摩擦因数为μ=0.4，则当压力FN＝N时木块可沿墙
面匀速下滑。
3、如图
（1）人和木板的质量分别为m和M，不计滑轮质量及滑轮与绳之间的摩擦，保持系统静止时，求人对绳子的拉力T2=？
4、如图所示，物体B叠放在物体A上，水平地面光滑，外力F作用于物体A上，便它们一起运动，试分析两物体受到的，静摩擦力的方向。
5、如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。
滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ。
若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（C）
（A）将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑
（B）给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑
（C）用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθ
（D）用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ
A、B对斜面上的滑块受力分析，受重力、支持力、摩擦力,要使物块沿斜面下滑，则mgsinθ＞μmgcos
θ，故μ＜tanθ，故AB错误；
C、若要使物块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑，由平衡条件有：
F-mgsinθ-μmgcosθ=0
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故F=mgsinθ+μmgcosθ，若μ=tanθ，则mgsinθ=μmgcosθ，即F=2mgsinθ．故C正确；
D、若要使物块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动，由平衡条件有：
F+mgsinθ-μmgcosθ=0
则F=μmgcosθ-mgsinθ，由于F＞0，则有μ＞tanθ．故D错误．故选C
6、如图，将物体Q缓慢向右移动一点，P、Q始终平衡，物体Q所受的力中，增大的是（BC）
A.绳子所给的拉力B.地面所给的支持力
C.地面所给的摩擦力D.以上各力均不增大
7、如图所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上。
若将斜面
的倾角θ稍微增大一些，且物体m仍静止在斜面上，则（AB）
A.斜面体对物体的支持力变小
B.斜面体对物体的摩擦力变大
C.水平面与斜面体间的摩擦力变大
D.水平面与斜面体间的摩擦力变小
8、如图2所示，用细绳连接用同种材料制成的a和b两个物体。
它们恰能沿斜面向下作匀速运动，
且绳子刚好伸直，关于a、b的受力情况（C）
A．a受3个力，b受4个力
B．a受4个力，b受3个力
C．a、b均受3个力
D．a、b均受4个力
9、如图，质量为
m的物体置于倾角为
θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为
μ，先用平
行于斜面的推力F1作用于物体上，能使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力
F2作用于物体上，也能使
物体沿斜面匀速上滑，则两次力之比
F1：
F2
等于（B
）
A.cosθ+μsinθ
B.cosθ-μsinθ
C.1+μtanθ
D.1-μtanθ
10、建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。
质量为70.0kg的工人站在地面
上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的
质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取lOm／s2）（B）
A．510NB．490N
C．890ND．910N
11、如图所示。
用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，今对于球
a持续施加一个向左偏下
300
的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上
300的同样大的恒力，最后达到平衡，则表示平衡状态的图可
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能是：
12、如图所示，两块同样的条形磁场A、B，它们的质量均为m，将它们竖直叠放在水平桌面上，用弹
簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧秤上的读数为mg，则B与A的弹力F1及桌面对B的弹力F2
分别为：
A.F10,F2mgB.F1mg,F20
C.F10,F2mgD.F10,F2mg
11、如图所示，绳OA、OB等长以点固定不动，在手持B点沿圆弧向C点运动的过程中，绳OB的张力将：
A.由大变小B.由小变大
C.先变小后变大D.先变大后变小
七、强化练习题
1．置于水平面上的物体，在水平方向的拉力作用下向前运动．当拉力增大时，物体的运动速度也随
之变大，则该物体所受的滑动摩擦力将（）
A．增大B．不变C．减小D．无法确定
2．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．
3.重为100N的物体在水平面上向右运动，同时受到一个向左的5N的水平拉力作用，若物体和水平面
间的动摩擦因数为0.1，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是（）
A．10N，水平向左B.5N，水平向右C.15N，水平向左D.5N，水平向左
4.关于产生摩擦力的条件，下列说法正确的是（）
A．相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力的作用B．相对运动的物体间总有摩擦力的作用
C．只有相互压紧和相对运动的物体间才有摩擦力的作用
D．只有相互压紧和发生相对或有相对运动趋势的不光滑的物体间才有摩擦力的作用
5.关于摩擦力的下列说法中，正确的是（）
A．摩擦力的方向一定与正压力方向垂直；B．摩擦力的方向一定与运动方向相反
C．摩擦力的方向可能与接触面垂直；D.物体受到的外力发生变化时，它受到的摩擦力也一定改变
6.关于动摩擦因数下列说法正确的是（）
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A．任何物体间动摩擦因数都相同B．物体越重时，动摩擦因数越大
C．动摩擦因数与物体运动状态有关，物体运动越快时动摩擦因数越大
D．动摩擦因数是由制成物体的材料决定的，与物体间的压力和其运动状态无关
7.下列说法中正确的是（）
A．物体越重，使它滑动时它受到的摩擦力越大，所以摩擦力与物重成正比
B．由公式μ=F/N可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比与正压力成反比
C．摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反；D．摩擦力总是对物体运动起阻碍作用。
8.下列关于静摩擦力的叙述中正确的是（）
A．静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势的方向相反
B．静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
C．静摩擦力的大小与接触面间的弹力成正比D．运动的物体可能受静摩擦力作用
9.以下关于滑动摩擦力的说法正确的是（）
A．滑动摩擦力的方向总是与运动的方向相反B．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反
D.滑动摩擦力是成对产生的，两个互相接触的物体在发生相对运动时,它们都受到滑动摩擦力的作用
10.关于弹力和摩擦力的关系，下列说法正确的是（）
A．两物体间若有弹力，就一定有摩擦力B．两物体间若有摩擦力，就一定有弹力
C．弹力和摩擦力的方向必互相垂直D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力仍可存在一段时间
11.下列现象中存在静摩擦力的是（）
A．用手拿着瓶子，瓶子保持竖直，手与瓶子之间
B．皮带运输机，当皮带上放着物体沿水平方向匀速前进时，物体与皮带间
C．水平地面上，受到水平推力作用的物块保持静止状态时，物块与地面间
D．水平地面上，受到水平推力作用的物块做匀速直线运动时，物块与地面间.
12.关于摩擦力的正确说法是（）
A．滑动摩擦力的方向永远跟物体运动方向相反B．摩擦力永远是物体的阻力
C．静摩擦力的方向跟物体相对运动的趋势方向相反D．摩擦力永远不能成为物体运动的动力
13.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
14.如图所示，木块质量为
m，跟水平桌面的动摩擦因数为
μ，受水平向右的
力F作用做匀速运动，从木块右端到桌子边缘开始，到木块下落时为止，在此过
程中，木块一直保持匀速运动状态，下列说法正确的是
（
）
A．推力F因木块悬空部分越来越大而变小
B．推力F在木块下落前变为原来的1/2
C．推力大小始终是μmg
D．因接触面变小，动摩擦因数
μ会变大
15.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
16.如图所示，C是水平地面，AB是两长方形的物块，
A在上，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物
块A和B以相同的速度匀速运动。
由此可知，
A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的值为：
（）
A.f=0
B.f＝F
C.f
＝F
D．f≠０，f≠０
1
1
2
1
2
17．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因
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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=1N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12.5NB.木块A所受摩擦力大小是11.5N
C.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N
18.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．μmgB．μ（mg+Fsinθ）C．FcosθD．μ（mg+Fcosθ）
19.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．Fcosα/（mg－Fsinα）
B．Fsinα/（mg－Fsinα）
C．（mg－Fsinα）/Fcosα
D．Fcosα/mg
20．如图所示,物体A、B、C叠放在水平面上,水平力F作用于C使A、B、
C以共同速度向右作匀速直线运动
、
、
C
三者相对静止）那么关于摩擦力的
（AB
说法正确的是（
）
A．C受摩擦力为零
B．B受摩擦力为零
C
．
A受摩擦力的矢量和为零
D
．、
、
C作为整体所受摩擦力为零
AB
21．如图所示，物体
Ａ、Ｂ
的质量均为
ｍ，、
Ｂ
与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水
AB之间以及
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
22.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
23.把一个物体放在传送带上，当传送带匀速向上运动时（物体与传送带之间无相对运动）如图则物体
受到的力有（）
A.重力，传送带的支持力，静摩擦力（沿传送带向上）
B.重力，传送带的支持力，静摩擦力（沿传送带向下）
C.重力，传送带的支持力，静摩擦力（沿传送带向上），下滑力
D.重力，传送带的支持力，静摩擦力（沿传送带向下），下滑力
24．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（
）
P
Q
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
25．如图所示，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．2/10B．0.6
C．3
/3
D．无法确定
26．如图所示，用水平力
F把重为G
的木块压紧在竖直墙上静止不动，
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