专题,,,受力分析,共点力平衡

　专题

　 受力分析、共点力得平衡 一. . 受力分析 力学中三种常见性质力 １、重力:（1)方向:竖直向下 （2)作用点：重心 ２、 （1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力 （2）常见得弹力得方向：

　 弹簧对物体得弹力方向:与弹簧恢复原长得方向相同

　 绳子对物体得弹力:沿着绳子收缩得方向.

　 面弹力（压力，支持力）：垂直于接触面指向受力得物体、 3、摩擦力 (1）有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力 （2)静摩擦力方向：与相对运动得趋势方向相反 (3）滑动摩擦力得方向:与相对运动方向相反 二。受力分析 １、步骤(１）、确定研究对象（受力物体):可以就是一个整体，也可以个体（隔离分析）

　注意:只分析外界给研究对象得力，研究对象给别人得力不分析 (２）、 受力分析要瞧物体得运动状态：静止还就是运动 2、顺序:（１）外力:外力可以方向不变地平移 （２)重力 (３）接触面得力（弹力,摩擦力) 先弹力：瞧有几个接触面(点)。判断面上若有挤压，则垂直于接触面有弹力。

　其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势，则平行于接触面有摩擦力 分析完一个面（点),再分析其她面（点) 3、检验：就是否多画力或者漏画力 检查每一个力得施力物体就是否都就是别得物体 三．题型:分类 静止

　水平面

　 竖直面 运动

　斜

　面

　 二、共点力得平衡

　1 1 ．共点力

　作用于物体得

　或力得

　.力得点一于交相ﻩ2 2. . 平衡状态

　（1）物体保持

　 或

　 ．态状得ﻩﻩ（2）通过控制某些物理量，使物体得状态发生缓慢变化得过程(动态平衡)。

　物体得速度为零与物体处于静止状态就是一回事吗？ 提示：物体处于静止状态，不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零。有时，物体速度为零,但加速度不一定为零，如竖直上抛得物体到达最高点时;摆球摆到最高点时，加速度都不为零，都不属于平衡状态.因此，物体得速度为零与静止状态不就是一回事。

　3。共点力得平衡条件

　Ｆ 合 =

　或者 4.平衡条件得推论 (1）二力平衡：如果物体在两个共点力得作用下处于平衡状态,这两个力必定大小

　 ，方向，

　对一为ﻩ. ﻩ（2)三力平衡：如果物体在三个共点力得作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力得合力大小

　,方向

　;

　(3）多力平衡：如果物体在多个共点力得作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力得合力大小，

　。

　 向方ﻩ三. . 解决平衡问题得思路

　二力平衡－—---－--二力大小相等,方向相反 三力平衡——--—－－－合成法、正交分解法 例：如图所示，用绳 AC 与 BＣ吊起一重物，重物静止,绳与竖直方向夹角分别为 30°与 60°，物体得重力为１00N,求绳 AC 与 BＣ受到得拉力各为多少牛? 多力平衡-－—————－正交分解法 如图所示:某装卸工人推着质量为 m 得木箱在水平地面上匀速运动.已知木箱与地面间得动摩擦因数为μ，该工人得推力与水平面间得夹角为θ ,重力加速度为g，求:推力 F 得大小。

　 四 、动态平衡问题得分析方法

　1.图解法 用图解法分析力得动态变化，具有直观、便于比较得特点，它一般适用于研究对象受三个力作用得情况，且其中一个力大小、方向不变，另一个力方向不变,第三个力大小、方向均变化、 应用时应注意以下几点：

　(1）明确要分解大小、方向均不变得力,把它分解到另外两个力得反方向上。

　（2）明确哪个力得方向就是不变得. (3）明确哪个力大小、方向变化，变化得范围如何。

　2.列方程法 １、结点 O 受球得拉力为Ｇ为 60N，已知θ=3０。,球静止，求绳子 AO 与ＢＯ受到得拉力各为多少牛？

　 一. . 物体受力分析

　试对下列物体受力分析. 题型一:水平面 1、物体在光滑与粗糙得水平面向右运动。

　 2、物体在水平向右得水平力 F 作用下,在粗糙得水平面上向右与向左运动。

　题型二：竖直面 物体在水平力 F 作用下在粗糙得竖直面上静止与匀速下滑。

　F A A 向右运动 F A A 向左匀速

　题型三:斜面 １.物体沿光滑斜面下滑与物体在粗糙得斜面上静止。

　２.物体沿粗糙斜面上滑与匀速下滑。

　３．光滑球在斜面上静止。

　４.小试牛刀:

　 5。如图所示请分别分析物体Ａ与 B 受力情况 : （１)A 、B 都静止，各接触面均粗糙

　 (２）A 、B 一起向右匀速运动，各接触面均粗糙

　 （3）A 、B 一起向右加速运动，各接触面均粗糙

　 6。分析 A 与 B 物体受得力

　 分析 A 与 C 受力(并写出施力物)

　7.水平传送带得匀速速度为 v 1 ,分析其上得物体受力

　①随传送带一起向右匀速运动

　 ②物体轻轻得放入传送带上，即物体得初速度为零

　 受力分析得顺序小结

　：不 知外力有没有，但重力一定有，先有弹力后 摩擦. 【专题训练】

　一. . 二力平衡

　1、人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升,如图 2 所示，下列说法正确得就是（

　) A．人所受合力方向同图中速度得方向 B．人在水平方向受到向右得摩擦力得作用

　ﻩＣ.人只在竖直方向受力且合力为零 D.人在竖直方向所受合力不为零

　图２ 二。三力平衡问题

　2、如图 1 所示,一物体静止在斜面上,关于它所受各力得相互关系，下列说法正确得就是（

　）

　Ａ.它受到得重力与弹力大小相等

　ﻩ

　ﻩ

　ﻩﻩ

　A A A A B 物体静止不动 物体静止不动 在水平力 F 作用下 A、B 沿桌面匀速运动,

　A B M m m c A B C F

　B.它受到得静摩擦力得大小等于重力沿斜面向下得分力 Ｃ.所受到得弹力与摩擦力得合力大于物体受到得重力 D。它受到得斜面作用力得合力方向垂直于斜面向上

　图 1 3。如图 4 所示，质量为ｍ得等边三棱柱静止在水平放置得斜面上。已知三棱柱与斜面之间得动摩擦因数为 μ,斜面得倾角为３0°,则斜面对三棱柱得支持力与摩擦力得大小分别为（

　) Ａ、 ＼r(3)2ｍg 与 错误! !mg

　 B、 错误! !ｍｇ与 错误! !mg

　ﻩﻩﻩC、 错误! !mg 与 错误! !μmg

　 误错、Ｄﻩﻩ 错误! !mg 与 错误! !μｍg 4、用三根轻绳将质量为 m 得物块悬挂在空中，如图 5 所示。已知 ac 与 bc 与竖直方向得夹角分别为３0°与 60°，则 aｃ绳与ｂc 绳中得拉力分别为(

　）

　A、 错误! !mg， 错误! !mg

　 误错、Bﻩﻩ 错误! !ｍｇ， 错误! !mg

　C、 错误! !ｍg, 错误! !ｍｇ

　 Ｄ、 错误! !mg， 错误! !mg 5。（8 分）在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力得大小，其原理如图９所示。仪器中一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。无风时,金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来得风时,金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大。偏角越大。通过传感器,就可以根据偏角得大小指示出风力。那么风力大小 F 跟金属球得质量 m、偏角 θ 之间有什么样得关系呢？

　 图 9 三．正交分解法

　6、(双选）如图３所示,重力为 G 得物体受到与水平面成 α 角斜向上得恒力 F 得作用，物体沿水平地面做匀速直线运动，则(

　）

　Ａ.地面对物体得支持力大小等于物体所受重力 G 得大小

　ﻩﻩﻩB。地面对物体得支持力大小等于 G－Ｆsin α C．物体与地面间得动摩擦因数为 Fcos α/Ｇ

　图3 Ｄ.物体所受得滑动摩擦力大小为 Fcos α 7、如图,物体 A 在水平力 F＝40０N 得作用下,沿倾角ｑ＝60°得斜面匀速下滑.物体 A 受得重力Ｇ=400Ｎ，求：（１)斜面对物体Ａ得支持力 （２）物体受到得滑动摩擦力？ (３)摩擦因数μ 四．多力平衡问题

　图 4

　8、如图所示，某个物体在Ｆ 1 、Ｆ ２ 、F ３ 与 F ４ 四个共点力作用下处于静止状态,若Ｆ 4 得方向沿逆时针转过 60°而保持其大小不变,其余三个力得大小与方向均保持不变,则此时物体所受到得合力大小为（

　）

　 Ａ、＼f（F 4 ，2)

　ﻩﻩ B、 错误! !Ｆ 4

　Ｃ.Ｆ 4

　 Ｄ、＼r（3）Ｆ 4

　五。动态平衡问题

　１、图解法

　9、如图 7 所示,把球夹在竖直墙壁 AC 与木板ＢＣ之间，不计摩擦,球对墙得压力为 F Ｎ1 ,球对板得压力为 F Ｎ2 。在将板 BＣ逐渐放至水平得过程中，下列说法正确得就是(

　) A.Ｆ N1 与Ｆ N2 都增大 B.F Ｎ1 与Ｆ N2 都减小 C。Ｆ N１ 增大,F N2 减小

　 ﻩ

　Ｄ.Ｆ N1 减小,F N2 增大 ２、列方程分析法

　１０、放在粗糙水平面上得物体,在拉力 F 得作用下始终处于静止。在拉力 F 大小不变，而减小它与水平面之间夹角 θ 得过程中，下列判断正确得就是(

　 ）

　A 物体收到得摩擦力变小

　B 物体受到得支持力变小

　C 物体受到摩擦力与支持力得合力变大

　D 物体受到得合力变小 11、如图 8 所示，某空箱子恰好能沿倾角为 θ 得斜面匀速下滑，设箱子受到斜面得支持力为F N ,摩擦力为 f,箱子与斜面间得动摩擦因数为 μ，如果再往箱子内装入一些物体，则(

　）

　A。箱子不再下滑 ﻩﻩﻩﻩ

　ﻩ

　 Ｂ．箱子仍能匀速下滑 C。箱子将加速下滑 Ｄ.箱子将减速下滑 12、人通过定滑轮把物体 P 提升到某一高处,并处于静止。如果人向右多走一步,那么,下列判断不正确得就是（

　 ）

　Ａ、人拉绳得力变大

　B,人拉绳得力不变

　C、地面受到得压力变大

　 D、人受到得摩擦力变大 六．整体隔离法

　13．如图 10 所示，质量为 m １ =5 kg 得滑块置于一粗糙得斜面上，用一平行于斜面得大小为30 Ｎ得力Ｆ推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量 m 2 ＝10 kg,且始终静止，取 g＝１0 m／s2 ,求：（1)斜面对滑块得摩擦力大小; (2）地面对斜面体得摩擦力与支持力得大小。

　 图 10 专题

　 受力分析、共点力得平衡

　1、解析:由于人匀速上升，处于平衡状态,所以人所受得合力一定为零,在水平方向不受力得作用。否则，与人所处得状态就就是矛盾得。

　答案: : Ｃ 2、解析:对物体受力分析，它受三个力：重力、斜面对它得支持力与静摩擦力，且三力平衡，则弹力与摩擦力得合力与物体受到得重力就是一对平衡力，等大反向，Ａ、C 错.斜面对物体得作用力得合力即弹力与摩擦力得合力，方向竖直向上,D 错。把重力沿垂直于斜面方向与平行于斜面方向分解,则各个方向受力均平衡,所以静摩擦力与重力沿斜面向下得分力等大反向，B B 对。

　3、解析：三棱柱受重力、斜面得支持力、摩擦力三力平衡，故Ｆ N =mgcosθ＝＼f（ 3,２)mg,f=mgsinθ＝ 错误! !mｇ，A 选项正确. 答案 :A

　4、解析：将绳ａｃ与 bc 得拉力合成，由二力平衡条件可知，合力与重力大小相等,即 F=ｍｇ，如图所示。

　因绳ａc 与绳ｂc 与竖直方向得夹角分别为 30°与 60°，所以平行四边形为矩形,由图可知，ａｃ绳中得拉力 F ａc =ｍgｃoｓ30 °= 错误! !ｍg，bｃ绳中得拉力 F bｃ ＝ｍgｓin３0°= 错误! !mg，A正确。

　答案: : Ａ

　５、解析:取金属球为研究对象，有风时,它受到三个力得作用：重力 mg、水平方向得风力Ｆ与金属丝得拉力Ｔ，如图所示。这三个力就是共点力,在这三个共点力得作用下金属球处于平衡状态，则这三个力得合力为零.根据任意两力得合力与第三个力等大反向,风力 F 与拉力 T 得合力与重力等大反向,由平行四边形定则可得 F＝mgtaｎ θ。

　答案:F=mgtan θ 6、解析：由正交分解法: 竖直方向合力为零:有 F N =G－Fsin α① 由 f=μＦ N

　解 μ＝＼f(f，Ｆ Ｎ ）②

　由水平方向合力为零,f=Fcos α③ 解：μ＝ 错误! ! 故 B、D 正确。

　答案：ＢＤ

　8、解析:由共点力得平衡条件可知，F 1 、F 2 、F 3 、与 F 4 得合力应为零,F １ 、F 2 、Ｆ 3 得合力应与Ｆ 4 等值反向,当Ｆ 4 得方向沿逆时针转过６0°而保持其大小不变时,F １ 、F 2 、F ３ 得合力大小仍为 F 4 ,但方向与Ｆ ４ 成１2０°,由力得平行四边形定则可知,此时物体所受得合力大小为 F 4 ，所以本题得正确选项应为 C。

　答案：C C ９、解析：虽然题目中得 F N1 与 F N2 涉及得就是墙与木板得受力情况，但研究对象还就是取球。由于球处于一个动态平衡过程，F N１ 与 F N2 都就是变力，画受力图可以先画开始时刻得,然后再根据各力得关系定性或定量地讨论某力得变化规律。球所受得重力 G 产生得效果有两个，对墙得压力F N1 与对板得压力 F N2 ,根据 G 产生得效果将其分解,如图所示,则 F 1 =F N1 ，Ｆ 2 ＝Ｆ Ｎ2 。从图中不难瞧出,当板ＢC 逐渐放平得过程中，Ｆ N1 得方向保持不变而大小逐渐减小,F N2 与 G 得夹角逐渐变小，其大小也逐渐减小.因此，本题得正确答案为 B。

　答案：Ｂ 1０、D 11、解析:设空箱子质量为 m,又装入得物体得质量为 Δm，则箱子空时得受力分析如图所示。由图可知：

　F N ＝mgｃos θ f=mgｓin θ 所以 μ＝＼f（f，F Ｎ )=taｎ θ。

　当装入一些物体时,这时箱子对斜面得压力Ｆ N ′＝(ｍ＋Δm）gcｏs θ，所受到得摩擦力f′=μF N ′＝（m＋Δm）gｓｉｎ θ,即此时箱子所受到得摩擦力仍等于重力沿斜面向下得分力,因而物体仍能匀速下滑。

　答案：B B

　1 1 ２、A A

　１3、解析:（1)用隔离法：对滑块受力分析,如图甲所示，在平行斜面得方向上 F＝ｍ 1 gsin 3０°+f, f＝F—m １ ｇsin ３0°=（30－５×１0×0、5) N=5 N. (2）用整体法：因两个物体均处于平衡状态,故可以将滑块与斜面体瞧做一个整体来研究,其受力如图乙所示,由图乙可知：

　在水平方向上有ｆ 地 ＝Fcoｓ 30°＝15 错误! ! N； 在竖直方向上有 F N 地 =（ｍ 1 ＋ｍ 2 )g—Fsiｎ 30°＝１３5 N。

　答案:(1)５ N (2）15 错误! ! N １35 N