第三节受力分析.doc

23 受力分析【知识网络】对物体进行受力分析是解决力学问题的基础，是研究力学问题的重要方法。通过本节的学习，认识受力分析的一般方法，加深对力的概念和常见三种力的认识。受力分析的步骤是：1.根据题意选取研究对象。选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便，研究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统。2.把研究对象从周围的物体中隔离出来.为防止漏掉某个力，要养成按一般步骤分析受力的好习惯。一般应先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力；最后再分析其他场力（电场力、磁场力等）。3.每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力。如竖直上抛的物体并不受向上的推力，而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”。4.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。5.对物体受力分析时应注意以下几点：（1）不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相混淆；（2）对于作用在物体上的每一个力，都必须明确它的来源，不能无中生有；（3）分析的是物体受到哪些“性质力”（按性质分类的力），不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.例如，有人认为在竖直面内做圆周运动的物体运动至最高点时（如图所示）受三个力的作用：重力、绳的拉力和向心力。实际上这个向心力是重力与绳拉力的合力，是“效果力”，不属于单独某一性质的力，不能重复分析。【典型例题】例1 如图所示，物重G，静止在倾角为的斜面上，将G分解为垂直斜面向下的力F1和沿斜面向下的力F2，则（ ）（ ）AF1就是物体对斜面的压力 B物体对斜面的压力方向与F1相同，大小为GcosCF2就是物体受到的摩擦力 D物体所受静摩擦力方向与F2相同，大小为Gsin【例2】 均匀长棒一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图所示。 （1）若细线竖直，试分析棒的受力情况.（2）若悬线不竖直，棒的受力情况可能如何?（3）若水平面光滑，悬线可能不竖直吗?例3 如图所示，人重600N，平板重400N，人要拉住平板，他必须用多大的力？（滑轮重可忽略）例4 如图所示，A的质量m1=2kg，B的质量m2=3kg，A与B之间的动摩擦因数1=0.2，B与地之间的动摩擦因数2=0.3，A由水平细绳拉住，问至少用多大的力F才能把B从A下拉出？（g取10N/kg）例5 木块A、B分别重50N和60N，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=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11.5NC木块B所受摩擦力大小是9ND木块B所受摩擦力大小是7N例6 如图所示，传送带以速度v2沿图示方向匀速运动，物体沿斜面向下的速度为v1画出物体在v1v2、v1v2、v1G CTG D无法确定6如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力F拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为 ( ) A3个 B4个C5个 D6个7如图所示，a、b为两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为ka=1103Nm,kb=2103Nm，原长分别为la=6cm，lb=4cm。在下端挂一物体G，物体受到的重力为10N，平衡时 ( ) A弹簧a下端受到的拉力为4N，b下端受到的拉力为6N B弹簧a下端受到的拉力为1ON，b下端受到的拉力为10N C弹簧a的长度变为7cm，b的长度变为45cmD弹簧a的长度变为64cm，b的长度变为43cm 8如图所示，水平地面上放着木板B，木板上叠放物体A，当用水平力F拉A时，A与B一起向右匀速运动，则 ( ) A物体A受到的合力不等于零 BA对B的摩擦力大小为F，方向向左 C地面对B的摩擦力大小为F，方向向左 DB对A的摩擦力方向向左，大小比F小 9倾角为的传送带上有一个物体，如图所示，在下列情况中，物体将受到沿传送带斜向上方向的摩擦力的是（ ）A物体与传送带均保持静止B物体沿静止的传送带匀速下滑C物体被传送带匀速向上传，物体与传送带间不发生打滑现象D物体随传送带一起匀速向下运动，且两者保持相对静止10如图所示，物体A、B各重10N，水平拉力F15N，F22N，物体保持静止，则A、B间的静摩擦力大小为 N，B与地面间的摩擦力大小为 N。11画出图中物体A的受力示意图，其中(a)、(b)两图中的A处于静止状态，(c)、(d)两图中A向右做匀速滑动，A与其他物体的接触面不光滑。 12如图所示，A与B二滑块叠放在水平面上，已知A与滑块B所受重力分别为GA=10N，GB=20N，A与B间动摩擦因数A=O.2，B与水平面间的动摩擦因数为B=03。试求在图(a)和(b)中所示的两种情况下拉动滑块B所需的最小的力分别为多大?图6-5第13题图13如图所示，质量为、顶角为的直角劈和质量为的正方体放在两竖直墙和水平面问，处于静止状态.若不计一切摩擦，求（1）水平面对正方体的弹力大小；（2）墙面对正方体的弹力大小参考答案：23 受力分析【典型例题】【例1】B例2（1）取棒为研究对象，它只受三个力的作用，其中重力G竖直向下，支持力FN垂直于地面竖直向上，绳子拉力FT沿绳竖直向上，如图所示。虽然地面不光滑，棒并不受静摩擦力的作用。因为重力G、支持力FN和拉力FT均沿竖直方向，所以棒在水平方向上没有运动趋势，也就不受静摩擦力了。（2）若悬线不竖直，棒受四个力作用：重力、支持力、线的拉力和摩擦力。（3）若水平光滑，悬线一定竖直。例3 解：先以定滑轮下方的各物体组成的整体为研究对象。这一整体受力如图甲所示，由平衡条件得2F1=G人+G板=1000N，解得F1=500N。再以动滑轮为研究对象，它的受力情况如图乙所示，由平衡条件得2F2=F1，所以F2=F1/2=250N。例4 解：以B为研究对象。在竖直方向，有重力m2g、A对B的压力FN1和地对B的支持力FN2，三力关系是在水平方向，有拉力F、A对B的摩擦力F1和地对B的摩擦力F2，拉力F的最小值。又因为，所以F=19N。例5C 解：分别对A、B作受力分析如图A、B所受的最大静摩擦力分别为：，弹簧对A、B的弹力分别为。所以当力F=1N作用在B上时，A、B系统仍处于静止状态，A、B所受到的静摩擦力分别为。故选C。GNf例6 v1v2：GNf【自我检测】1首先杆受到重力G的作用，作用点在杆的中点。其次，杆和其它物体（墙和地面）有两个接触点。墙对杆有垂直于墙的弹力F1，地面对杆有垂直于地面的弹力F2。由于竖直墙壁光滑，所以墙对杆没有摩擦力作用，而地面对杆是否有摩擦力？方向如何？这时可设想地面光滑，则杆的下端将向右滑，由此可确定有静摩擦力阻碍杆向右运动的趋势，所以此处有方向向左的静摩擦力。所以受力分析图如右图所示。2略3A4ABCD5BD6D7D【课后练习】1B2C （此题用“整体法”分析因为物块和劈块均处于静止状态，因此把物块和劈块看作是一个整体，由于劈块对地面无相对运动趋势，故没有摩擦力存在。）3C （如果木块只受到重力G和力F的作用，由于F跟G的方向不在一直线上，显然F跟G不能平衡，则木块不能保持静止，所以A选项不正确。如果木块除受到重力G和力F的作用外，还受到倾斜板的弹力N作用，N的方向跟力F的方向相反，由于N和F的合力方向跟G的方向也不在一直线上，故N和F的合力跟G也不能平衡，木块也不能保持静止，它会沿倾斜板向下运动，所以，B选项也不正确。要使木块静止不动，木块除了受到G、F和N的作用下，必定还受到倾斜板沿斜板向上的静摩擦力f的作用，故C 正确。）4D5C （电扇在向下推动空气时，空