2022年高中受力分析专题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一、静力学受力分析一、受力分析的基本方法：1.明确讨论对象在进行受力分析时,讨论对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的假设干个物体整体；在解决比较复杂的问题时,敏捷地选取讨论对象可以使问题简洁地得到解决；讨论对象确定以后,只分析讨论对象以外的物体施予讨论对象的力既讨论对象所受的外力,而不分析讨论对象施予外界的力；2.隔离讨论对象,按次序找力把讨论对象从实际情形中别离出来,按先已知力,再重力,再弹力,然后摩擦力只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力并画出各力的示意图；3.只画性质力,不画成效力,最终其它力的次序逐一分析讨论对象所受的力,画受

2、力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用成效拉力、压力、向心力等画力,否就将显现重复；二、典型例题1.分析满意以下条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体. V F 4在力 F 作用下行使在路面上小车F V 1沿水平草地滚动的足球2在力 F 作下静止水平 3在光滑水平面上向右面上的物体球运动的物体球v A V F 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 FG 2. 对以下各种情形下的物体A进行受力分析V V A A A A 2沿斜面上滑的物体 3静止在斜面上的物体1沿斜面下滚的小球,接触面不光滑 . 接触面光滑A F A A 4在力 F 作用下静止5各接触面均光滑6

3、沿传送带匀速上滑在 斜 面 上 的 物 体的物块 A 三、课堂练习名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 对以下各种情形下的物体A、 B 进行受力分析,在以下情形下接触面均不光滑. A F A v F A B F A A F 1A 静止在竖直 2A 沿竖直墙面下滑3A、B静止 4静止在竖直墙面5静止在竖直墙面轻上的物体A 轻上的物体A A6向上爬杆的运发动7光滑小球不光滑 8静止2. 对以下各种情形下的A、B 进行受力分析各接触面均A B A F A B B 3均静止 1A、B同时同速向右行2均静止使向A B 4均静

4、止 5均静止6 静止A 名师归纳总结 A B C A A 9小球静止时的结点A 第 2 页,共 6 页7静 止8小球静止时的结点5、分析以下物体所受的力 竖直面光滑,水平面粗糙- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - BBAA四、课后作业：1、分析各物体的受力情形1随传送带一起匀速运动的物体2随传送带一起由静止向右起动物体3向上运输的物体4向下运输的物体 5空中飞行的足球V 6 A 静止且各接触面光滑A A A A7 放在斜面上相对斜8静止的球v 9人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速运动 人和木块的受力分析名师归纳总结 - - - - - - -第 3

5、页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、如下图,分析电梯上的人受力；A v V v 2 刚踏上电梯的瞬时的人1随电梯匀速 上升上升的人（二）动力学受力分析 当系统内各物体具有相同的加速度时,应先把这个系统当作一个整体即看成一个质 点,分析受到的外力及运动情形,利用牛顿其次定律求出加速度如假设要求系统内各物体相互作用的内力,就把物体隔离, 对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿其次定律对该物体列式求解隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较便利；【例 11】如下图的三个物体A、B、C,其质量分别为m1、m2、 m3,带有滑轮的A C 物体 B 放在光滑平面上,滑轮和全部

6、接触面间的摩擦及绳子的质量均不计为使三物体间无相对运动,就水平推力的大小应为F_；就对于F B 【解析】 以 F1 表示绕过滑轮的绳子的张力,为使三物体间无相对运动,物体 C有：F1m3g,以 a 表示物体 A在拉力 F1作用下的加速度, 就有aF 1m 3g,m 1m 1要求出 a由于三物体间无相对运动,就上述的a 也就是三物体作为一个整物体运动的加速度,故得Fm 3 m1 m2 m3am 1 m1 m2 m3g 【例 12】如图, 底座 A 上装有一根直立竖杆,其总质量为M,杆上套有质量为m的环 B,它与杆有摩擦；当环从底座以初速向上飞起时底座保持静止,环的加速度为a,求环在升起的过程中,

7、底座对水平面的压力分别是多大？【解析】采纳隔离法：选环为讨论对象,就 f+mg=ma 1 m v B 选底座为讨论对象,有F+f -Mg=0 2 又 f=f 3 A 联立 123解得： F=Mg-ma-g F 采纳整体法：选A、B整体为讨论对象,其受力如图,A 的加速度为a,向下； B 的加速度为 0选向下为正方向,有：A B M+mg-F=ma M +mg 解之： F=Mg-ma-g 【例 13】如图,质量 M=10kg的木楔 ABC静置于粗糙水平地面上,与地面动摩擦因数 =0.02 在木楔的倾角 为 30 0 的斜面上,有一质量为 m=1.0kg 的物A 块由静止开头沿斜面下滑；当滑行路程

8、s=1.4m 时,其速度v=1.4m/s ；在这个过M C 程中木楔没有动；求地面对木楔的摩擦力的大小和方向；重力加速度g=10m/s2B 【解析】由匀加速运动的公式v2=v o 2+2as,得物块沿斜面下滑的加速度为F 1fm名师归纳总结 第 4 页,共 6 页 mg- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - av21.420.7m/s2 1 2s214.由于agsin=5m/s2,可知物块受到摩擦力作用；分析物块受力, 它受三个力, 如图对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律,有mgsinf1ma2A mgcosF 10 3 分析木楔受力,它受五个力

9、作用,如图对于水平方向,由牛顿定律,有f1F2F1C f2f1cosF 1sin0 4 B f2Mg 由此可解的地面对木楔的摩擦力f2F 1sinf 1cosmgcossinmgsinma cosFA macos0 .61N 此力方向与图中所设的一样由C指向 B 的方向上面是用隔离法解得,下面我们用整体法求解1式同上； 选 M、m组成的系统为讨论对象,系统受到的外力如图将acos加速度 a 分解为水平的acos 和竖直的 asin ,对系统运用牛顿定律M加aasinm 速度为 0,有M f C 水平方向：fmacos0.61N B “ - ” 表示方向与图示方向相反M+mg竖直方向：Mm gF

10、masin可解出地面对M的支持力；【点评】 从上面两个例题中可看出,假设系统内各物体加速度不相同而又不需要求系统内物体间的相互作用力时,只对系统分析外力,不考虑物体间相互作用的内力,可以大大简化数学运算 运用此方法时, 要抓住两点 1 只分析系统受到的外力的加速度的大小和方向；三、连接体中的整体与隔离2 分析系统内各物体【例 14】如下图,木块A、B质量分别为m、M,用一轻绳连接,在水平力F 的A B F 作用下沿光滑水平面加速运动,求A、 B间轻绳的张力T；【分析】 A、B 有相同的运动状态,可以以整体为讨论对象；求A、B 间作用力可以 A 为讨论对象；对整体 F= M+ma 对木块 A T

11、=ma 【点评】 当处理两个或两个以上物体的情形时可以取整体为讨论对象,也可以以个体为讨论对象,特殊是在系统有相同运动状态时【例 15】如下图,五个木块并排放在水平地面上,它们的质量相同,与地面的摩擦不计；当用力F 推第一块使它们共同F 1 2 3 4 5 加速运动时,第2 块对第 3 块的推力为 _；【解析】五个木块具有相同的加速度,可以把它们当作一名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个整体；这个整体在水平方向受到的合外力为F,就 F=5ma所以aF；要求第2 块对5m第 3 块的作用力体在水平方向只受F23,要在

12、2 于 3 之间隔离开；把3、4、5 当成一个小整体,可得这一小整2 对 3 的推力 F23,就F233 ma3F；5【点评】此题隔离后也可把1 和 2 当成一小整体考虑,但稍繁些；【例 16】如下图,物体M、m紧靠着置于摩擦系数为 的斜面上,斜面的倾F M m 角为 ,现施加一水平力F 作用于 M,M、m共同向上作加速运动,求它们之间相互作用力的大小；【解析】两个物体具有相同的沿斜面对上的加速度,可以把它们当成一个整 体 看 作 一 个 质 点 , 其 受 力 如 下 图 , 建 立 坐 标 系 , 就 ：F 1Mm gcosFsin 1 2yfFaFxFcosf1Mm gsinMm a且：f1F 1 3m受力如下图,就fM+mgx要求两物体间的相互作用力,应把两物体隔离开对F2mgcos0 4 aFf2mgsinma5yF2且：f2F 26mFmgF联立以上方程组,解之：FcosMsinm ；【点评】此题也可分别隔离M、m进行受力分析,列方程组求解；或者先用整体名师归纳总结 法求解加速度,再对M进行隔离,但这两种方法求解过程要纷杂一些；第 6 页,共 6 页- - - - - - -