突破组合体的受力分析

正确对物体进行受力分析是解决力学问题的关键，这一知识点贯穿力学学习的始终。下面结合中考真题介绍对组合体受力分析的方法和步骤。考点提炼考点1：不添力、不漏力解题思路：（1）选好研究对象。理解“受力分析”中“受力”二字，所谓“受力”指的是“受力物体”，即研究对象。一般先选择受力简单的物体进行分析。（2）把握分析原则。原则是“分析谁，隔离谁”，只分析受力，不分析施力。（3）找准对应状态。“匀速直线运动”“静止”对应受平衡力或不受力的情况；“加速”“减速”“曲线运动”对应受非平衡力的情况。（4）按照顺序分析。重力一定有，弹力看四周，摩擦分动静，方向要判准。易错点：研究对象分辨不清，施力物体和受力物体混为一谈，不对应物体运动状态分析受力，造成添力或漏力。解题要点：（1）明确力的概念。力是物体对物体的作用；一个力存在，则必然施力物体和受力物体同时存在。（2）明确力与运动的关系。力可以改变物体的运动状态，若物体的运动状态改变，一定受到了力的作用。若物体处于平衡状态且受力，一定受到了平衡力。考点2：假设法判断摩擦力解题思路：（1）假设接触面光滑，若不影响物体原来的运动状态，说明无摩擦力；反之，说明有摩擦力。（2）假设接触面有（或无）摩擦力，看此时物体的运动状态是否与题中状态相符合，再肯定或否定先前的假设。易错点：静摩擦力的有无判断不清；静摩擦力或滑动摩擦力的方向判断不清。解题要点：（1）摩擦力的产生条件有三个，即①两个物体的接触面粗糙，②两个物体相互接触且相互挤压，③两个物体的接触面存在相对运动（或相对运动趋势），这三个条件缺一不可。（2）牢记二力平衡的条件，即大小相等，方向相反，作用在同一个物体上。考点3：隔离法和整体法解题思路：（1）隔离法，将某个研究对象从组合体中分离出来，只分析该研究对象之外的物体对它的作用力，不考虑该研究对象对其他物体的作用力。（2）整体法，明确组合体整体运动过程，从整体上分析组合体受到的外界的力，不考虑组合体内部各物体间的相互作用力。（3）寻找未知量和已知量之间的关系，选择适当的物理定律求解。易错点：概念不清，相互作用力和平衡力区分不开，导致受力分析错误。解题要点：（1）突出“受力物体”，区分平衡力与相互作用力；（2）分析组合体内部各物体之间的相互作用力时，选用隔离法；（3）分析外界对组合体整体作用力时选用整体法。真题精讲类型1：滑块组合体（考点1+考点2+考点3）例1（2022·广西·贵港）如图1甲所示，完全相同的木块A和B紧靠在一起平放在粗糙程度相同的水平桌面上，在10N的水平推力F1作用下一起向右做匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起向右做匀速直线运动（如图1乙所示），则拉力F2=N，此时木块A所受的摩擦力为N。解析：运用整体法分析。图1甲中在水平方向上，F1与地面对A、B组合体的滑动摩擦力是一对平衡力，所以，此滑动摩擦力等于10N。图1乙中，由于压力大小和接触面的粗糙程度都没变，所以组合体受到的滑动摩擦力不变，还是10N，再根据二力平衡得出F2=10N。用假设法分析图乙中A受力：在水平方向上，假设B对A有摩擦力，那么A受非平衡力，推出A处于不平衡状态，与题目中A做匀速直线运动相矛盾，所以A所受摩擦力为0。答案：100类型2：滑轮组合体（考点1+考点3）例2（多选）（2022·北京）如图2，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为0.1m2，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（）。A.第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800NB.第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000PaC.第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%D.第二次拉繩子的过程中，工人拉力的功率为81W解析：A.运用隔离法对第一次拉绳子的人进行受力分析。如图3，水平台面对人的支持力FN=

F拉+G人=200N+600N=800N，该支持力与人对水平台面的压力是一对相互作用力，所以F压=FN=800N。B.运用整体法对第一次拉绳子时的动滑轮和物体进行整体受力分析。如图4，4个力在竖直方向上平衡，即G物+G动=3F拉+F地，得地面对货物的支持力F地=400N。该力与货物对地面的压力是一对相互作用力，所以F压′=F地=400N，则压强为p=[F压′S]=[400N0.1m2]=4000Pa。C.第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率η=[W有W总]=

[F有s有Fs]=[G物hG物+G动h]=[G物G物+G动]=[900N900N+100N]=90%。D.运用整体法对第二次拉绳子时的动滑轮和物体进行整体受力分析。如图5，3个力在竖直方向上平衡，即G物+G动=3F拉′，则F拉′=[10003N]。绳子自由端移动的速度v=3v物=3×0.09m/s=0.27m/s，由P=[Wt]=[Fst]=Fv，得拉力的功率P=F′拉v=[1000N3×0.27m/s]=90W。答案：ABC勤于积累受力分析的步骤如图6所示。在对物体进行受力分析时，避免添力的有效手段就是寻找力的施力物体。除了要遵循以上几步外，