高考物理第一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)
§2．3　受力分析

【考點(diǎn)自清】　　　　　晶品質(zhì)心_新浪博客
　　受力分析是高中物理的基礎(chǔ),，它貫穿于力學(xué),、電磁學(xué)等各部分.正確地對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。若受力分析出錯(cuò),，則“滿盤(pán)皆輸”,。受力分析單獨(dú)考查的也有,，但更多的是結(jié)合其他知識(shí)解決綜合性問(wèn)題,。
　　一、受力分析
　　1、概念
　　把研究對(duì)象（指定物體）在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來(lái),，并畫(huà)出物體所受的力的示意圖,，這個(gè)過(guò)程就是受力分析。
　　2,、受力分析的重要依據(jù)
　?、?gòu)牧Φ母拍钆袛啵瑢ふ覍?duì)應(yīng)的施力物體,；
　?、趶牧Φ男再|(zhì)判斷，尋找產(chǎn)生各性質(zhì)力的原因,；
　?、蹚牧Φ男Ч袛啵瑢ふ沂欠窀淖兾矬w的形狀或改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即是否產(chǎn)生加速度）（是靜止,、勻速還是變速運(yùn)動(dòng)）,。
　　3、受力分析一般順序
　　一般先分析場(chǎng)力（重力,、電場(chǎng)力,、磁場(chǎng)力）；然后分析彈力,，環(huán)繞物體一周,，找出跟研究對(duì)象接觸的物體，并逐個(gè)分析這些物體對(duì)研究對(duì)象是否有彈力作用,；最后分析摩擦力,，對(duì)凡有彈力作用的地方逐一進(jìn)行分析。

　　二,、受力分析常用的方法
　　1,、整體法與隔離法
　　
　　整體法、隔離法在受力分析時(shí)要靈活選用：
　　(1)當(dāng)所涉及的物理問(wèn)題是整體與外界作用時(shí),，應(yīng)用整體分析法,，可使問(wèn)題簡(jiǎn)單明了，而不必考慮內(nèi)力的作用,。
　　(2)當(dāng)涉及的物理問(wèn)題是物體間的作用時(shí),，要應(yīng)用隔離分析法，這時(shí)系統(tǒng)中物體間相互作用的內(nèi)力就會(huì)變?yōu)楦鱾€(gè)獨(dú)立物體的外力,。
　　2,、假設(shè)法
　　在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在,，可先對(duì)其作出存在或不存在的情況假設(shè),，然后再就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來(lái)判斷該力是否存在,。
　　三、受力分析的步驟
　　(1)明確研究對(duì)象——即確定受力分析的物體,，研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,，也可以是多個(gè)物體的組合．
　　(2)隔離物體分析——將研究對(duì)象從周?chē)矬w中隔離出來(lái)，進(jìn)而分析周?chē)心男┪矬w對(duì)它施加了力的作用．
　　(3)畫(huà)出受力示意圖——邊分析邊將力畫(huà)在示意圖上,，準(zhǔn)確標(biāo)出各力的方向．
　　(4)檢查畫(huà)出的每一個(gè)力能否找到它的施力物體,，檢查分析結(jié)果能否使研究對(duì)象處于題目所給運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，否則,，必然發(fā)生了漏力,、多力等錯(cuò)誤。
　　 
　　四,、受力分析要注意的問(wèn)題
　　受力分析就是指把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出來(lái),，并畫(huà)出受力圖.受力分析時(shí)要注意以下五個(gè)問(wèn)題：
　　(1)研究對(duì)象的受力圖，通常只畫(huà)出根據(jù)性質(zhì)命名的力,，不要把按效果分解的力或合成的力分析進(jìn)去,。受力圖完成后再進(jìn)行力的合成和分解，以免造成混亂,。
　　(2)區(qū)分內(nèi)力和外力：對(duì)幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析時(shí),，這幾個(gè)物體間的作用力為內(nèi)力，不能在受力圖中出現(xiàn),；當(dāng)把其中的某一物體單獨(dú)隔離分析時(shí),，原來(lái)的內(nèi)力變成外力，要畫(huà)在受力圖上,。
　　(3)防止“添力”：找出各力的施力物體,，若沒(méi)有施力物體，則該力一定不存在,。為避免多力,，應(yīng)注意
　　①分析出的所有力都應(yīng)找到施力物體,；
　?、诓荒馨蜒芯繉?duì)象對(duì)其他物體的作用力也分析進(jìn)去；
　?、鄄荒芡瑫r(shí)考慮合力和分力．
　　(4)防止“漏力”：嚴(yán)格按照重力,、彈力、摩擦力,、其他力的步驟進(jìn)行分析是防止“漏力”的有效辦法,。為避免漏力，應(yīng)做到：
　?、兖B(yǎng)成“一重二彈三摩四其他”的順序分析受力的習(xí)慣,；
　?、诜治鍪菑椓Α⒛Σ亮@些接觸力時(shí),，按一定的繞向圍繞研究對(duì)象,，對(duì)接觸面逐一分析．
　　(5)受力分析還要密切注意物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),，運(yùn)用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律判定未知力的有無(wú)及方向,。
【重點(diǎn)精析】　　　　　晶品質(zhì)心_新浪博客
　　【例1】如圖所示,，物體A靠在豎直墻面上,，在力F作用下,，A、B保持靜止,。物體B的受力個(gè)數(shù)為（   ）
　　A、2      B,、3      C,、4      D,、5
　　【思路點(diǎn)撥】求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：
　　(1)整體法分析A不受墻壁彈力,；
　　(2)隔離A分析A的受力,；
　　(3)隔離B分析B的受力,。
　　【解析】以A為研究對(duì)象,，受力情況如圖甲所示,，此時(shí),，墻對(duì)物體A沒(méi)有支持力（此結(jié)論也可利用整體法得出）。再以B為研究對(duì)象,，結(jié)合牛頓第三定律,，其受力情況如圖乙所示,，即要保持物體B平衡，B應(yīng)受到重力,、壓力,、摩擦力、力F四個(gè)力的作用,。
　　【答案】C
　　【方法提煉】受力分析的基本思路
　　 
　　【變式練習(xí)1】如圖所示,，物體A靠在傾斜的墻面上，在與墻面和B垂直的力F作用下,，A,、B保持靜止，試分析A,、B兩物體受力的個(gè)數(shù),。
　　【解析】先取B為研究對(duì)象,，把A看作墻的一部分，受力如下圖所示,。
　　若只受GB和F，B物體不能靜止，因此A對(duì)B有沿接觸面向上的靜摩擦力Ff1,，受Ff1則一定有A對(duì)B的彈力FN，B受4個(gè)力作用。
　　取AB整體為研究對(duì)象，同理可得墻對(duì)A有沿墻面向上的靜摩擦力Ff2和墻的彈力FNA；由牛頓第三定律知A還受B的斜向下的靜摩擦力Ff1′和垂直接觸面向上的彈力FN′,，還有自身的重力GA,，共5個(gè)力。
　　【答案】A受5個(gè)力,，B受4個(gè)力,。
　　【變式練習(xí)2】兩傾斜的滑桿上分別套有A、B兩個(gè)圓環(huán),，兩圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著一個(gè)物體,，如圖所示。當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí),，A的懸線與滑桿垂直,，B的懸線豎直向下，則(   )
　　A,、A圓環(huán)與滑桿無(wú)摩擦力
　　B,、B圓環(huán)與滑桿無(wú)摩擦力
　　C、A圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)
　　D,、B圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)
　　【解析】由于A圓環(huán)與物體的連線與滑桿垂直,，對(duì)物體研究，將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解,，則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為gsinθ,，對(duì)整體研究，整體沿滑桿向下運(yùn)動(dòng),，整體要有沿滑桿向下的加速度必須是A圓環(huán)與滑桿的摩擦力為零,，A正確；對(duì)B圓環(huán)連接的物體研究,，由于連接圓環(huán)與物體的繩豎直向下,，物體受到的合力如果不為零，合力必定沿豎直方向,，合力在垂直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度,，這與題意矛盾，物體在垂直于滑桿的方向上速度為零,，因此物體受到的合力必為零,，物體和圓環(huán)一起做勻速運(yùn)動(dòng)。D正確,。
　　【答案】AD
【同步作業(yè)】　　　　　晶品質(zhì)心_新浪博客
　　1,、如圖所示，物體b在水平推力F作用下,，將物體a擠壓在豎直墻壁上,。a,、b處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)于a,，b兩物體的受力情況,，下列說(shuō)法正確的是(    )
　　A、a受到兩個(gè)摩擦力的作用
　　B,、a共受到四個(gè)力的作用
　　C,、b共受到三個(gè)力的作用
　　D、a受到墻壁的摩擦力的大小不隨F的增大而增大
　　【解析】要使b處于平衡狀態(tài),，a須對(duì)b產(chǎn)生一個(gè)豎直向上的摩擦力,，則a受到b的摩擦力向下(大小等于b的重力)，a要處于平衡狀態(tài),，還要受到墻壁豎直向上的摩擦力,，由整體受力平衡知此力大小不變.分析a、b的受力知它們分別受到5個(gè),、4個(gè)力的作用,，綜上所述可知A、D正確,。
　　【答案】AD
　　2,、如圖所示，位于斜面上的物體M在沿斜面向上的力F作用下而處于靜止?fàn)顟B(tài),，對(duì)M的受力情況,，下列說(shuō)法正確的是(    )
　　A、可能受三個(gè)力作用
　　B,、可能受四個(gè)力作用
　　C,、一定受三個(gè)力作用
　　D、一定受四個(gè)力作用
　　【解析】對(duì)M進(jìn)行分析,，受重力.M與斜面、外界F接觸,，與斜面擠壓,，F(xiàn)推M.與斜面擠壓處是否有摩擦，是沿斜面向上還是沿斜面向下由F與mgsinα決定,，所以A,、B正確。
　　【答案】AB
　　3,、如圖所示,，小車(chē)M在恒力作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng),，由此判斷（  ）
　　A,、若地面光滑，則小車(chē)一定受三個(gè)力作用
　　B、若地面粗糙,，則小車(chē)一定受三個(gè)力作用
　　C,、若小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)一定受四個(gè)力作用
　　D,、若小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng),，則小車(chē)可能受三個(gè)力作用
　　【解析】先分析重力和已知力F，再分析彈力,，由于F的豎直分力可能等于重力,，因此地面可能對(duì)物體無(wú)摩擦力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤,；F的豎直分力可能小于重力,，地面對(duì)物體有彈力作用，若地面光滑,，小車(chē)不受摩擦力作用,，受三個(gè)力作用；若地面粗糙,，小車(chē)受摩擦力作用,，共四個(gè)力作用；若Ｆ的豎直分力恰好等于重力,，這時(shí)沒(méi)有地面對(duì)物體的摩擦力作用,，只有兩個(gè)力作用于物體；若F的豎直分力大于重力,，物體不可能在平面上運(yùn)動(dòng),，不符合題意．綜上，A,、B選項(xiàng)錯(cuò)．
　　若小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng),，那么水平面方向上必受摩擦力，摩擦力與F的分力平衡,，這時(shí)小車(chē)一定受重力,、恒力F、地面彈力,、摩擦力四個(gè)力作用,，選項(xiàng)C正確．
　　若小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛婀饣瑫r(shí),，小車(chē)受重力和力Ｆ作用或受重力,、力F、地面彈力三力作用,，若地面粗糙,，小車(chē)受摩擦力作用（F的水平分力大于摩擦力）,，共四個(gè)力作用，選項(xiàng)D正確,。
　　【答案】CD
　　4,、如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,，另一端與斜面體P相連,，P與斜放在其上的固定檔板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻受到的外力的個(gè)數(shù)有可能是（   ）
　　A,、2個(gè)    B,、3個(gè)
　　C、4個(gè)    D,、5個(gè)
　　【解析】若斜面體P受到的彈簧彈力F等于其重力mg,，則MN對(duì)P沒(méi)有力的作用，如圖(a)所示,，P受到2個(gè)力,，A對(duì)；若彈簧彈力大于P的重力,，則MN對(duì)P有壓力FN,，只有壓力FN則P不能平衡，一定存在向右的力,，只能是MN對(duì)P的摩擦力Ff,，因此P此時(shí)受到4個(gè)力，如圖(b)所示,，C對(duì)．
　　【答案】AC
　　5,、均勻長(zhǎng)桿一端擱在地面上，另一端用細(xì)線系在天花板上,，如圖所示的受力分析示意圖中,，正確的是(　　)
　　 
　　【解析】長(zhǎng)桿處于平衡狀態(tài)，其所受所有外力的合力為零,，即水平方向和豎直方向的合力都要為零,，顯然選項(xiàng)A正確；B,、C、D選項(xiàng)中,，將F沿水平和豎直方向分解,，水平方向滿足平衡條件的還有C、D選項(xiàng),。綜上可知,，選項(xiàng)A,、C、D正確,。
　　【答案】ACD
　　6,、如圖所示，一個(gè)馬戲團(tuán)的小丑正在木板上做一個(gè)“ 金雞獨(dú)立”的動(dòng)作,。他站在一塊被他踩成斜面狀的木板上處于靜止?fàn)顟B(tài),，關(guān)于斜面對(duì)小丑的作用力，下面說(shuō)法正確的是(　　)
　　A,、木板對(duì)人可能有摩擦力作用
　　B,、木板對(duì)人一定有摩擦力作用
　　C、木板對(duì)人的彈力方向一定豎直向上
　　D,、木板對(duì)人的作用力方向一定豎直向上
　　【解析】木板對(duì)人的彈力垂直于板面斜向上,，C錯(cuò)誤；小丑有沿木板的斜面下滑的趨勢(shì),，因此木板對(duì)人一定有沿板斜向上的靜摩擦力,，A錯(cuò)誤，B正確,；因人處于平衡狀態(tài),，木板對(duì)人的作用力一定與人的重力等大反向，故D正確,。
　　【答案】BD
　　7,、(2010·濟(jì)南模擬)如圖所示，物體M在豎直向上的拉力F的作用下靜止在斜面上,，關(guān)于M受力的個(gè)數(shù),，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
　　A、M一定是受兩個(gè)力作用
　　B,、M一定是受四個(gè)力作用
　　C,、M可能受三個(gè)力作用
　　D、M不是受兩個(gè)力作用就是受四個(gè)力作用
　　【解析】若拉力F大小等于重力,，則物體與斜面之間沒(méi)有相互作用力,，所以物體就只受到兩個(gè)力的作用；若拉力F小于物體的重力,，則斜面對(duì)物體產(chǎn)生支持和靜摩擦力,，且支持力與靜摩擦力的合力豎直向上，故物體就受到四個(gè)力作用,。
　　【答案】D
　　8,、如圖所示，A,、B兩物體緊靠著放在粗糙水平面上,，A,、B間接觸面光滑．在水平推力F作用下兩物體一起加速運(yùn)動(dòng)，物體A恰好不離開(kāi)地面,，則物體A的受力個(gè)數(shù)為(　　)
　　A．3                   B．4
　　C．5                   D．6
　　【解析】A恰好不離開(kāi)地面,，即A與地面無(wú)作用力，故A受重力,、F和B對(duì)A的作用力,，共三個(gè)力，正確選項(xiàng)為A,。
　　【答案】A