1、专题一受力分析物体的平衡一、受力分析1、受力分析：要根据力的概念，从物体所处的环境(与多少物体接触，处于什么场中)和运动状态着手，其常规如下：(1)确定研究对象，并隔离出来；(2)先画重力，然后弹力、摩擦力，再画电、磁场力；(3)检查受力图，找出所画力的施力物体，分析结果能否使物体处于题设的运动状态(静止或加速)，否则必然是多力或漏力；(4)合力或分力不能重复列为物体所受的力2、整体法和隔离体法（1）整体法：就是把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部之间的相互作用力。（2）隔离法：就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来，只分析该物体
2、以外的物体对该物体的作用力，不考虑物体对其它物体的作用力。（3）方法选择所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用；当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。3、注意事项：正确分析物体的受力情况，是解决力学问题的基础和关键，在具体操作时应注意：(1)弹力和摩擦力都是产生于相互接触的两个物体之间，因此要从接触点处判断弹力和摩擦力是否存在，如果存在，则根据弹力和摩擦力的方向，画好这两个力 (2)画受力图时要逐一检查各个力，找不到施力物体的力一定是无中生有的同时应只画物体的受力，不能把对象
3、对其它物体的施力也画进去易错现象：1不能正确判定弹力和摩擦力的有无；2不能灵活选取研究对象；3受力分析时受力与施力分不清。二、力 重力 弹力 摩擦力1、力：力是物体之间的相互作用，有力必有施力物体和受力物体。按照力命名的依据不同，可以把力分为按性质命名的力(例如：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。)按效果命名的力(例如：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力等)。力的作用效果：形变；改变运动状态2、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小G=mg，方向竖直向下。注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力由于重力远大于向心力，一
4、般情况下近似认为重力等于万有引力3、弹力：（1）内容：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力。（2）条件：接触；形变。但物体的形变不能超过弹性限度。（3）弹力的方向和产生弹力的形变方向相反。(平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面。)（4）大小：弹簧的弹力大小由F=kx计算，4、摩擦力：(1)摩擦力产生的条件：接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动(或相对运动趋势)，三者缺一不可(2)摩擦力的方向：跟接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同
5、，也可能相反，还可能成任意角度(3)摩擦力的大小： 滑动摩擦力：说明：a、FN为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G；也可以小于Gb、为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关。 静摩擦：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围0f静fm (fm为最大静摩擦力，与正压力有关)静摩擦力的具体数值可用以下方法来计算：一是根据平衡条件，二是根据牛顿第二定律求出合力，然后通过受力分析确定(4) 注意事项：a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还
6、可以不作功。c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。易错现象:1不会确定系统的重心位置2没有掌握弹力、摩擦力有无的判定方法3静摩擦力方向的确定错误高考真题（2007）15.下列说法正确的是（ ）A.行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律B.物体在转弯时一定受到力的作用C.月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用D.物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用（2008）20、一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连小球某时刻正处于图示状态设斜面对小球的支持力为
7、N，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（ ）左右A若小车向左运动，N可能为零B若小车向左运动，T可能为零C若小车向右运动，N不可能为零D若小车向右运动，T不可能为零（2009）20如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为（ ）A物块先向左运动，再向右运动B物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零21 水平地面上有一木箱，木箱
8、与地面之间的动摩擦因数为。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）AF先减小后增大 BF一直增大 CF的功率减小 DF的功率不变（2010）15.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡的长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧;平衡的长度l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ) A(F2-F1)/(l2-l1) B(F2+F1)/(l2+l1) C(F2+F1)/(l2-l1) D(F2-F1)/(l2+l1)18如图所示，一物体置于水平地面上。当用与水平方向成6
9、0角的力F1时，物体做匀速直线运动：当改用与水平方向成30角的力F2推物体时，物体仍做匀速直线运动。若F1 和F2的大小相等，则物体与地面的之间的摩擦因数为（ ） A B C D（2011）21如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板， 其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( ) (2012) 16.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成
10、的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中A.N1始终减小，N2始终增大B.N1始终减小，N2始终减小C.N1先增大后减小，N2始终减小D.N1先增大后减小，N2先减小后增大（2013新课标2）14一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间的关系的图像是aFOaFOaFOaFOA B C DF15如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其
11、最大值和最小值分别为F1和F2（F20）。由此可求出A物块的质量 B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力 C物块对斜面的正压力（2014新课标1）17如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直时位置相比，小球的高度A一定升高B一定降低C保持不变D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定（2014新课标2）24（13分）2030405060708090100150200250300350400v/(ms-1)t/s2012年10月，奥地利极限运动
12、员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小；（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为，其中为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的图象如图所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字）。（2015新课标1）图（a） 图（b） t t1 2t1 v vo v1 0 20题图 20.如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的-t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的0，1，t1均为已知量，则可求出A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度
