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1、第二讲 受力分析力与物体平衡 一解题方法 1. 受力分析物体的运动状态是由物体受到的全力决定的，受力分析是平衡问题及应用牛顿运动定律解决变速问题的关键。受力分析时要注意：（1）研究对象的选取： 选择研究对象的原则是使问题的研究尽量简便。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）。（2）受力分析：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。（3）按顺序分析力：把研究对象从实际情景中分离出来，按一定的顺序逐分析研究对象所受的力，一般先已知力，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），最后其它力，
2、并画出各力的示意图。（4）防止添力和漏力：每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，避免分析出某些不存在的力.画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的运动状态.受力分析方法：整体法：将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法。受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力，只研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度。隔离法：将所研究的对象从周围的物体中分离出来的方法。研究系统内部各物体之间的相互作用力。 2. 物体平衡的条件 （1）共点力作用下物体的平衡条件：物体受到的合力为零，若物体保持匀速直线运动或静止状态，则物体处于平衡状态，
3、其特征是物体所受的合力为零，加速度也为零。（2）解决平衡的常用方法有分解法、合成法、正交分解法、图解法和相似三角形法。二 例题分析(一)平衡的条件与特征例题1. 关于平衡状态，下列说法中正确的是（ ） A、当物体速度等于零时，物体处于平衡状态 B、运动的物体一定不是处于平衡状态 C、若物体的运动状态保持不变，则物体处于平衡状态 D、当物体处于平衡状态时，一定不受外力作用ABF例题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（ ）A2 B3 C4 D5 例题3. 如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下
4、保持静止。下列判断正确的是 ( ) A. F1 F2 F3 B. F3 F1 F2 C. F2 F3 F1 D. F3 F2 F1 (二)分析平衡问题的常用方法1、正交分解法与解三角形法例题4. 如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成角，则每根支架中承受的压力大小为（ ） A. B. C. D. 例题5. 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，楔形石块侧面所受弹力的大小为（ ） A. B. C. D. 2、物体系的平衡问题例题6. 如图，粗糙的水平地面上
5、有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ）A. 等于零 B. 不为零，方向向右C. 不为零，方向向左 D. 不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右 例题7. 如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（ ）FQP A. 4mg B. 3mg C. 2mg D. mg 3、动态平衡问题BCOGAO例题8. 重为G的物体系在两根等长的细绳OA、OB上，轻绳
6、的A端、B端挂在半圆形的支架上，如图所示.若固定A端的位置，将绳OB的B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，则（ ） A. OB绳上的拉力先增大后减小 B. OB绳上的拉力先减小后增大 C. OA绳上的拉力先增大后减小 D. OA绳上的拉力不断减小 (三) 弹簧弹力作用下的平衡问题1.弹簧类的问题时应依题意先判断弹簧原状态与形变后的状态，然后确定弹簧的受力特点。2. 涉及弹簧的弹力及静摩擦力有关的平衡问题，分析时应注意胡克定律的应用，注意静摩擦力的可变性，静摩擦力的大小由物体所受外力和运动状态决定的。MNaRcb例题8. 图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过
7、光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态。（ ） A. 有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B. 有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 C. 有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态 D. 有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态 例题9. 用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L 。现用该弹簧沿斜面方向拉住质里为2 m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L 。斜面倾角为30，如图所示。则物体所受摩擦力（ ）A等干零B大小为mg，方向沿斜面向下C大小为mg，方向沿斜面向上D 大小为mg，方向沿斜面向上警示易错试题警示1：:注意“死节”和“活节”问题。AB例10如图所示，长为5m的
8、细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B ，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问： 绳中的张力T为多少? A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?OBAC例11.如图所示，AO、BO和CO三根绳子能承受的最大拉力相等，O为结点，OB与竖直方向夹角为，悬挂物质量为m。 求：（1）OA、OB、OC三根绳子拉力的大小 。 （2）A点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化？ 警示2：注意“死杆”和“活杆”问题。例12如图所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力T大小和轻杆OB受力
9、N大小。 30o A B C m 例13 如图所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物， ，则滑轮受到绳子作用力为：A. 50N B. C. 100N D. 课后练习1 如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是() A. 物体可能只受两个力作用 B. 物体可能受三个力作用C. 物体可能不受摩擦力作用 D. 物体一定受四个力2. 如图所示长木板L的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板成水平位置当木板向下转动，角逐渐增大的过程中，摩擦力 的大小随角变化最有可
10、能的是图中 （ ）3如图所示，一辆汽车沿水平面向右运动，通过定滑轮将重物A缓慢吊起，在吊起重物的过程中，关于绳子的拉力FT、汽车对地面的压力FN和汽车受到的摩擦力Ff的说法中正确的是（ ）AFT不变，FN不变，Ff逐渐增大BFT不变，FN逐渐增大，Ff逐渐增大CFT逐渐增大，FN不变，Ff逐渐增大DFT逐渐减小，FN逐渐增大，Ff逐渐增大涂料滚撑杆墙壁4. 如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1
11、，涂料滚对墙壁的压力为F2，以下说法正确的是 （ ） A. F1增大 ， F2减小B. F1减小， F2 增大 C. F1、F2均增大D. F1、F2均减小5. 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，则( )A木板受到地面的摩擦力的大小一定是B木板受到地面的摩擦力的大小一定是C当F 时，木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动6 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
12、，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( )PQA. 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7A、B、C三物块质量分别为M、m和m，作如图所示的联结。绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若B随A一起沿水平桌面作匀速运动，则可以断定 A. 物块A与桌面之间有摩擦力，大小为mg B. 物块A与B之间有摩擦力，大小为mgC. 桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为mgD. 桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为mgO2图中插入文字乙甲O1图中插入文字F图中插入文字8 在固定
13、于地面的斜面上垂直安放呢一个挡板，截面为 圆的柱状物 体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图所示。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力F1，甲对斜面的压力为F2，在此过程中( )AF1缓慢增大，F2缓慢增大 BF1缓慢增大，F2缓慢减小CF1缓慢减小，F2缓慢增大 DF1缓慢减小，F2缓慢不变9 如图所示，光滑水平地面上放有截面为四分之一圆面的柱状物体A，A与竖直墙面之间放一光滑的圆柱形物体B。对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍
14、许，整个装置仍保持静止，则以下说法正确的是（ ）A水平外力F增大 B墙对B的作用力减小C地面对A的支持力减小 DB对A的作用力减小10 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态.则 ( ) A. B受到C的摩擦力一定不为零B. C受到水平面的摩擦力一定为零C. 不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D. 水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等11一个倾角为q（0q90）的光滑斜面固定在竖直的光滑墙壁上，一铁球在一水平推力F作用下静止于墙壁与斜面之间，与斜面的接触点
15、为A，如图所示。已知球的半径为R，推力F的作用线过球心，则下列判断正确的是（ ）AFROqA推力F增大，斜面对球的支持力一定增大B斜面对球的支持力一定大于球的重力C推力F的最小值等于G cotq D推力F增大，地面对斜面的支持力不变12. 如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a端得c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为( ) A. B. 2 C、 D、13. 如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜
16、面的倾角为斜面上有一质量为m的小物块， 小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为：（ ）A. （M+m）g B. （M+m）gF C. （M+m）g +Fsin D.（M+m）g Fsin14. 木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25；夹在A、B之间轻弹簧被压缩了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ABFA. 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