1、习题课受力分析 一、弹力有无的判定 判断弹力是否存在的方法假设法 1假设无弹力：在该处将与研究对象接触的另一物体去掉，即假设不存在弹力，看研究对象在该位 置是否保持原来的状态 2假设有弹力：就是假设与研究对象接触的物体对研究对象施加了弹力，画出假设状态下的受力分 析图，判断受力情况与存在状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力，若不矛盾，则此弹力存在 3.平衡条件法 当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存 在与否及其方向 【典例精析】 例 1在图中画出物体 A 所受弹力的示意图 答案:如图 解析:用假设法判断甲图中，若拿走 B 球，A 球将向右运动，说
2、明 A、B 间有弹力乙图中，若拿 走 A 球，B 球将向下运动，说明 A、B 间有弹力；将容器左壁和底拿走，A 球将会运动，说明容器左 壁和底部对 A 也会有弹力作用；丙图中杆给重物的弹力 F 为支持力，方向沿杆向上；丁图中杆给重 物的弹力 F 并不沿着杆的方向，根据假设法判断 F 的方向应竖直向上 【变式训练 1】如图所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球与 各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态若钢球和各容器都是光滑的，各容器的底部均处于水 平面内，则以下说法中正确的是() A各容器的侧壁对钢球均无弹力作用 B各容器的侧壁对钢球均有弹力作用 C量杯的侧壁对钢球无
3、弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用 D茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用 答案：A 解析：假设容器侧壁对钢球均有弹力作用，作出各容器中钢球的受力分析图分别如图 a、b、c 所示， 可见三种情况均与钢球静止的题设条件相矛盾，所以原假设不成立，各容器的侧壁对钢球均无弹力 作用因此，本题正确选项为 A. 二、静摩擦力有无及方向的判断 静摩擦力有无及方向的判断方法 1平衡条件法 当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存 在与否及其方向 2假设法 利用假设法进行判断时，可按以下思路进行分析： 【典例精析】 例 2.如
4、图所示，物体 A、B 叠放在水平面上，水平力 F 作用在 A 上，使二者一起向左做匀速直线运 动，下列说法正确的是() AA、B 之间无摩擦力BA 受到的摩擦力水平向右 CB 受到 A 的摩擦力水平向左D地面对 B 的摩擦力为静摩擦力，水平向右 答案：BC 解析：对 A 物体，由于 A 匀速运动，由二力平衡可知，B 对 A 的摩擦力必与 F 等大反向，故 A 错误， B 正确；对 B 物体，由力的作用的相互性知，B 对 A 的摩擦力一定与 A 对 B 的摩擦力反向，故 B 受 到 A 的摩擦力水平向左，故 C 正确；对 A、B 整体分析，由于 AB 一起向左匀速运动，则地面对 B 的摩擦力一定
5、为滑动摩擦力，且水平向右，故 D 错误 【变式训练】如图所示，A、B、C 三个木块叠放在水平桌面上，对 B 木块施加一水平向右的恒力 F， 三个木块共同向右匀速运动， 已知木块的重力都是 G， 请分别画出三个木块的受力 示意图。 答案：如图 解析：先从受力情况最简单的 A 木块开始分析，A 受力平衡，竖直方向受向下的重力 G、B 对 A 向 上的支持力 FN1G，水平方向不受力，如图甲所示。然后依次向下分析，B 木块也受力平衡，竖直 方向受三个力作用：重力 G、A 对 B 的压力 FN1G，C 对 B 的支持力 FN22G；水平方向受两个 力：向右的恒力 F 和 C 对 B 的摩擦力 FCBF
6、，如图乙所示。C 木块同样受力平衡，竖直方向受三个 力作用：重力 G、B 对 C 的压力 FN22G、桌面对 C 的支持力 FN33G；水平方向受两个力：水 平向右 B 对 C 的静摩擦力 FBCF、桌面对 C 的向左的滑动摩擦力 F桌CF，如图丙所示。 【变式训练 2】2019衡阳八中联考 如图所示，物体 A，B，C 叠放在水平桌面上，水平力 F 作用 于 C 物体上， 使 A， B， C 以共同速度向右匀速运动。 那么关于物体受几个力的说法中正确的是() AA 受 6 个，B 受 2 个，C 受 4 个 BA 受 5 个，B 受 3 个，C 受 3 个 CA 受 5 个，B 受 2 个，C
7、 受 4 个 DA 受 6 个，B 受 3 个，C 受 4 个 答案：A 解析：本题考查了受力分析问题。以整体为研究对象，可以判断 A 受地面的摩擦力，C 匀速，AC 间 有静摩擦力。A 受重力、地面摩擦力和支持力、C 对 A 的摩擦力及 B，C 对 A 的压力，共 6 个力；B 受重力和 A 的支持力，C 受重力、拉力、支持力、摩擦力，共 4 个力， 三、物体的受力分析 1受力分析常用的方法 整体法隔离法 概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体 来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开分析的方 法 选用 原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力 注意 问题 受
8、力分析时不要再考虑系统内物体间的 相互作用力 一般隔离受力较少的物体 注意：区分内力和外力：对几个物体组成的系统进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内 力，不能在受力图中出现；当把其中的某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要画在受 力图上。 2.受力分析的步骤 3受力分析时需注意的问题 (1)只分析研究对象“受到”的力，而不是物体对外施加的力。 (2)只分析外力 对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当 把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力分析图上。 (3)只分析性质力 进行受力分析时，只分析物体所受到的性质力，不分析效
9、果力。 (4)防止“添力”：找出各力的施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在。 （5）受力分析时一定要结合运动状态分析 例 3画出图(1)(4)中静止物体 A 的受力示意图(注意：图中球形物体的接触面光滑) 答案 【变式训练】画出图(1)(4)中静止物体 A 的受力示意图(注意：图中球形物体的接触面光滑) 画出图中物体 A 所受力的示意图，并写出力的名称和施力物体：(1)物体 A 静止，接触面光滑；(2)A 沿粗糙斜面上滑；(3)A 沿粗糙水平面滑行；(4)接触面光滑，A 静止 答案：见解析图 解析：(1)物体 A 受重力 G、推力 F、支持力 N、墙壁对 A 向左的弹力 N，施力物体分别
10、是地球、 推 A 的物体、地面、墙壁；(2)物体 A 受竖直向下的重力 G、垂直于斜面向上的支持力 N、沿斜面向 下的滑动摩擦力 f，施力物体分别是地球、斜面、斜面；(3)物体 A 受重力 G、支持力 N、滑动摩擦 力 f，施力物体分别是地球、水平面、水平面；(4)物体 A 受重力 G、拉力 T、弹力 N，施力物体分别 是地球、绳子、墙壁 【自我检测】 1如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 30的斜面上，杆的另一端固定一个重为 2 N 的小球， 小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力() A大小为 2 N，方向平行于斜面向上 B大小为 1 N，方向平行于斜面向上 C大小为 2 N，方向垂直
11、于斜面向上 D大小为 2 N，方向竖直向上 答案：D 解析：小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡可知，杆对小球的弹力与重力 等大、反向故 D 正确 2.如图所示，两个等大、反向的水平力 F 分别作用在物体 A 和 B 上，A、B 两物体均处于静止状态。 若各接触面与水平地面平行，则 A、B 两物体各受几个力(假设水平地 面光滑)() A3 个，4 个B4 个，4 个 C4 个，5 个D4 个，6 个 答案：C 解析：对物体 A 受力分析：竖直方向上受两个力：重力和支持力；水平方向受两个力：水平力 F 和 B 对 A 的摩擦力，即物体 A 共受 4 个力作用；对物体 B 受
12、力分析：竖直方向上受 3 个力作用：重力、 地面的支持力、A 对 B 的压力；水平方向受两个力作用：水平力 F 和 A 对 B 向右的摩擦力，即物体 B 共受 5 个力的作用，故 C 正确。 3如图所示，不光滑的水平面上并列放置两物块 A 和 B.已知水平面对 A 的最大 静摩擦力为 4 N，水平面对 B 的最大静摩擦力为 2 N，当用 F3 N 的水平力从 左侧推 A 时，物体 A、B 受的摩擦力分别为 FfA、FfB，则() AFfA1 N，FfB2 N BFfA3 N，FfB0 CFfA4 N，FfB2 N D因动摩擦因数和 A、B 的质量未知，故无法计算 答案：B 解析： 对 A： 水
13、平方向受到 3 N 向右的推力和 3 N 向左的静摩擦力， 没有超过 A 的最大静摩擦力 4 N， 所以 A 和 B 接触而没有挤压，B 对 A 的作用力 FBA0. 对 B：没有相对水平面滑动的趋势，水平面对 B 没有摩擦力，FfB0. 4如图所示，两块相同的竖直木板 A、B 间有质量均为 m 的 4 块相同的砖块，两侧用大小均为 F 的 力水平压木板使砖块静止不动，则第 2、3 块砖间的摩擦力的大小为() A0B.1 2mg CmgD2mg 答案：A 解析：以砖块 1、2、3、4 整体为研究对象，由于重力作用，整体相对木板有向下运动的趋势，故木 板对整体有向上的静摩擦力，根据对称和二力平衡
14、可知，左右两块木板对整体左右两面有向上的静 摩擦力，大小为 Ff1Ff2，且 Ff1Ff24mg，则 Ff12mg。再以砖块 1、2 为整体，1、2 整体受的 重力为 2mg，左侧木板对砖块 1、2 向上的静摩擦力 Ff12mg，根据平衡条件知砖块 2 与砖块 3 之间 的接触面上没有静摩擦力，选项 A 正确。 5.(多选)物体 b 在水平推力 F 作用下，将物体 a 挤压在竖直墙壁上，如图 9 所示，a、b 处于静止状 态，关于 a、b 两物体的受力分析，下列说法正确的是() Aa 共受到四个力的作用 Ba 左侧受向下的摩擦力，a 右侧受向上的摩擦力 Cb 共受到三个力的作用 Da 受到墙壁
15、摩擦力的大小不随 F 的增大而增大 答案：B D 解析：b 共受到四个力的作用：重力、F、a 对 b 向右的弹力和向上的静摩擦力，故 C 错误a 受到 五个力：重力、墙对 a 向右的弹力和向上的静摩擦力，b 对 a 向左的压力和向下的静摩擦力故 B 正确，A 错误由上得知，墙壁对 a 的摩擦力大小等于 a 和 b 的总重力之和，不随 F 的增大而增大， 故 D 正确 6. (多选)如图所示，水平地面上的 L 形木板 M 上放着小木块 m，M 与 m 间有一个处于压缩状态的弹 簧，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是() AM 对 m 的摩擦力方向向右 BM 对 m 的摩擦力方向向左 C地面对
16、 M 的摩擦力方向向右 D地面对 M 无摩擦力的作用 答案：AD 解析：由于弹簧的弹力作用，使得 m 相对 M 有向左的运动趋势，M 相对 m 有向右的运动趋势， 所以 m 受到的摩擦力方向向右，M 受到的摩擦力向左，A 正确、B 错误；对于 M 和 m 组成的整体 来说，相对地面没有运动趋势，不受地面的摩擦力，C 错误、D 正确。 7.如图甲、乙所示，拉力 F 使叠放在一起的 A、B 两物体一起以共同速度沿 F 方向做匀速直线运动， 则() A两图中 A 物体受到的摩擦力方向均与 F 方向相同 B两图中 A 物体受到的摩擦力方向均与 F 方向相反 C两图中 A 物体均不受摩擦力作用 D甲图中
17、的 A 物体不受摩擦力，乙图中的 A 物体受到的摩擦力方向与 F 方向相同 答案：D 解析：分别对两图中的 A 物体进行受力分析，甲图中如果 A 受到摩擦力，则 A 物体受到的合力 不为 0，A 物体不能做匀速直线运动，故甲图中物体 A 不受摩擦力作用。乙图中，A 物体相对于 B 物体有向下运动的趋势，故 A 物体受到的摩擦力方向与 F 方向相同。 8画出图(1)(3)中静止物体 A 的受力示意图 答案 9.A、B、C 三个物体如图所示放置在水平面上，所有接触面均不光滑，有一个水平向右的力 F 作用 在物体 C 上，使 A、B、C 一起向右做匀速运动，则() AB 对 A 的静摩擦力方向水平向
18、左 BB 对 A 的静摩擦力方向水平向右 CC 对 A 的静摩擦力方向水平向左 DA 对 C 的静摩擦力方向水平向右 答案：A 解析：物体 B 相对地面水平向右运动，所受地面的滑动摩擦力方向向左，因 B 匀速运动，故 A 对 B 的静摩擦力方向水平向右，从而 B 对 A 的静摩擦力方向水平向左，A 正确，B 错误；物体 A 水平向 右匀速运动，B 对它的静摩擦力方向水平向左，因而 C 对 A 的静摩擦力方向水平向右，A 对 C 的静 摩擦力方向水平向左，C、D 错误；故选 A. 10.如图所示，A、B 两个物体的质量都是 1 kg，现在它们在拉力 F 的作用下相对静止一起向右做匀 速直线运动。
19、已知 A、B 之间的动摩擦因数AB0.1，B 与地面间的动摩擦因数B地0.2。g10 m/s2。 则两个物体在匀速运动的过程中， (1)对 A、B 分别画出完整的受力分析； (2)A、B 之间的摩擦力大小为多少； (3)拉力 F 的大小为多少。 答案：如图 解析：(1)以 A 为研究对象，A 受到重力、支持力作用；以 B 为研究对象，B 受到重力、支持力、 压力、拉力、地面对 B 的滑动摩擦力作用；如图。 (2)对 A：由二力平衡可知 A、B 之间的摩擦力为 0。 (3)以 A、B 整体为研究对象，由于两物体一起做匀速直线运动，所以受力如图，水平方向上由 二力平衡得拉力等于滑动摩擦力， 即 F
20、FfB地FNB，而 FNBGBGA， 所以 F0.2(110110) N4 N。 11.如图所示，用水平力 F 将木块压在竖直墙壁上，已知木块的重力 G6 N，木块与墙壁间的动摩 擦因数0.25，求： (1)当 F25 N 时，木块静止，木块受到的摩擦力为多大？ (2)当 F 增大为 30 N 时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？ (3)当 F10 N 时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ 答案：(1)6 N(2)6 N(3)2.5 N 解析：分析木块的受力情况，如图所示(1)(2)木块静止，根据二力平衡，竖直方向上的静摩擦力等 于重力，f1f2G6 N，与压力大小无关 (3)木块沿墙面下滑时，木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力， f3NNF 所以 f3F0.2510 N2.5 N. 12如图所示，物体 A 重 40 N，物体 B 重 20 N，A 与 B、A 与地的动摩擦 因数相同，物体 B 用细绳系住，当水平力 F32 N，才能将 A 匀速拉出， 求接触面间的动摩擦因数。 答案：0.4 解析：以物体 A 为研究对象，物体 B 对物体 A 的正压力 FNGB 地面对 A 的支持力 FN1GAFN A 受 B 的滑动摩擦力 FfFN A 受地面的滑动摩擦力 Ff1FN1 水平方向：FFfFf1，代入数据即可得到0.4。
