高中物理力学受力分析专题
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高中专题习题——受力分析例1如图6-1所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2,其接触面光滑,与水平面的夹角为θ,若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ,用水平力F推A,使A、B一起加速运动,求:(1)A、B间的相互作用力(2)为维持A、B间不发生相对滑动,力F的取值范围。
分析与解:A在F的作用下,有沿A、B间斜面向上运动的趋势,据题意,为维持A、B 间不发生相对滑动时,A处刚脱离水平面,即A不受到水平面的支持力,此时A与水平面间的摩擦力为零。
本题在求A、B间相互作用力N和B受到的摩擦力f2时,运用隔离法;而求A、B组成的系统的加速度时,运用整体法。
(1)对A受力分析如图6-2(a)所示,据题意有:N1=0,f1=0因此有:Ncosθ=m1g [1] , F-Nsinθ=m1a [2]由[1]式得A、B间相互作用力为:N=m1g/cosθ(2)对B受力分析如图6-2(b)所示,则:N2=m2g+Ncosθ[3] , f2=μN2 [4]将[1]、[3]代入[4]式得: f2=μ(m1+ m2)g取A、B组成的系统,有:F-f2=(m1+ m2)a [5]由[1]、[2]、[5]式解得:F=m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:0<F≤m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2例2如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。
绳上挂一个光滑的轻质挂钩。
它钩着一个重为12牛的物体。
平衡时,绳中张力T=____分析与解:本题为三力平衡问题。
其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。
对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。
所以,本题有多种解法。
解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示设细绳与水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛将绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。
高一物理必修一第三章受力分析基础练习题(word文档+参考答案)高一物理物体的受力分析专题一、受力分析的重要性正确的受力分析是解决力学问题的前提和关键之一。
因此,在对物体进行受力分析时,必须注意准确性。
为了做到这一点,需要对受力分析的相关知识、力的判据、受力分析步骤以及注意事项有一定的理解。
二、受力分析的基本知识和方法1.力的图示是用一根带箭头的线段来表示一个力,线段的长度表示力的大小,箭头的指向表示力的方向。
箭头或箭尾通常用来表示力的作用点。
一般将物体所受的各力都看作是作用在物体上的共点力。
2.在画图分析物体受力情况时,有时并不需要精确画出力的大小,只要把力的方向画正确,并大概画出力的大小即可。
这样的力图称为力的示意图。
三、受力分析的方法1.研究表明物体(对象)会受到力的作用,通常同时会受到多个力的作用。
2.受力分析就是要准确地分析出物体(对象)所受的力,并能用力的示意图(受力图)表示出来。
3.隔离法:在分析被研究对象的受力情况时,要把它从周围物体中隔离出来,分析周围有哪些物体对它施加力的作用,各力的性质、大小、方向怎样,并将它们一一画在受力图上。
这种分析的方法叫隔离法。
4.内力与外力:内力是指对象内部物体间的相互作用力;外力是指对象以外的物体给所研究对象施加的力。
5.整体法:取多个物体作为对象,分析此对象所受到的力。
(注:在整体法中只分析外力,不要分析内力。
)四、判断受力与否的三个常用判据1.条件判据。
不同性质的力的产生条件是不同的。
在判断物体是否受到某种性质的力时,最基本的判断是依据这种力的产生进行的。
也就是说,如果这种力的产生条件得到满足,则物体必受这种力的作用。
否则,物体就不会受这种力的作用。
同学们要熟悉重力、弹力、摩擦力的条件及大小、方向的确定。
2.效果判据。
有时候,有的力的产生条件是否被满足是很难判断的。
比如,静摩擦力产生条件中的所谓“相对运动趋势”就很微妙,在具体的问题中有时就很难说清物体间到底有没有相对运动趋势,到底有什么样的相对运动趋势。
高中物理受力分析专题习题及答案详细解答1.一个重G=30N的物体静止在水平地面上。
2.一个G=400N物体受到100牛竖直向上的拉力,人对地的压力为。
3.一个重G=600N的人用300牛的力举起一个物体,人对地的压力为。
关系式:关系式:关系式:4.浸没在水中小球的受力。
5画出A力的示意图,并写出各力间的关系式。
关系式:6.关于杠杆的受力分析(1)13.如图11,若人用力F 匀速拉动吊箱,GA=1000N ,G 人=600N ,吊箱和动滑轮总重200N ,求:拉力F练习:试题详情1.将一金属块挂在竖直的弹簧测力计挂钩上,使其处于静止状态,下列说法正确的是A.弹簧测力计所受重力与金属块对弹簧测力计拉力是一相互作用力B.弹簧测力计对金属块的拉力与金属块所受重力的是一对平衡力C.金属块所受的重力与弹簧测力计所受的重力是一对平衡力D.弹簧测力计对金属块的拉力与金属块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力2.如图7所示,用手向上拉物块A,当手对物块A的拉力为F1(F1≠0)时,物块A对手的拉力为F2,物块A对水平地面的压力为N1(N1≠0),水平地面对物块A的支持力为N2。
已知物块A受到的重力为G,则下列分析中正确的是A.拉力F1与F2是一对平衡力B.压力N1与重力G的大小相等C.压力N1与支持力N2是一对相互作用力D.拉力F1和支持力N2合力的大小与重力G的大小相等3.如图5所示,重为100N的物体B,在足够深的水中匀速下沉,通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动,在4s内物体A移动了0.8米,已知B的密度是水的密度的5倍,动滑轮重12N,不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦,g取10N/kgA.B对绳的拉力是20NB.图5B对绳的拉力的功率是16WC.A物体受摩擦力为148ND.滑轮组的机械效率为90%试题详情4.隔离物体进行受力分析试题详情5、如图12所示,物体M的重力为80N。
OBA是一个可以绕着O 点在竖直平面内转动的轻质杠杆,B0=3AO。
力专题复习专题一.力的概念、重力和弹力1.力的本质(1)力的物质性:力是物体对物体的作用。
提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体,力不能离开物体而独立存在。
有力时物体不一定接触。
(2)力的相互性:力是成对出现的,作用力和反作用力同时存在。
作用力和反作用力总是等大、反向、共线,属同性质的力、分别作用在两个物体上,作用效果不能抵消.(3)力的矢量性:力有大小、方向,对于同一直线上的矢量运算,用正负号表示同一直线上的两个方向,使矢量运算简化为代数运算;这时符号只表示力的方向,不代表力的大小。
(4)力作用的独立性:几个力作用在同一物体上,每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而受到影响,这就是力的独立作用原理。
2.力的作用效果力对物体作用有两种效果:一是使物体发生形变_,二是改变物体的运动状态。
这两种效果可各自独立产生,也可能同时产生。
通过力的效果可检验力的存在。
3.力的三要素:大小、方向、作用点4.力的图示和力的示意图5.力的分类(1)性质力:由力的性质命名的力。
如;重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等。
(2)效果力:由力的作用效果命名的力。
如:拉力、压力、支持力、张力、下滑力、分力:合力、动力、阻力、冲力、向心力、回复力等。
【】1.下述各力中,根据力的性质命名的有( ).(A)重力(B)拉力(C)动力(D)支持力(E)弹力答案:AE【】6.下列说法中正确的是( ).(A)甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用(B)只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,(C)任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体(D)在力的图示法中,线段长短与对应力的大小成正比答案:CD6.重力(1).重力的产生:重力是由于地球的吸收而产生的,重力的施力物体是地球。
(2).重力的大小:○1由G=mg计算,g为重力加速度,通常在地球表面附近,g取9.8米/秒2,表示质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛顿。
完整)高中物理受力分析受力分析专题一、典型例题1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体:1) 沿水平草地滚动的足球:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到滚动阻力,施力物体为草地。
2) 在力F作用下静止水平面上的物体球:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到水平向右的力F,施力物体为外力源。
3) 在光滑水平面上向右运动的物体球:不受到任何力的作用。
4) 在力F作用下行使在路面上小车:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到水平向右的力F,施力物体为外力源。
2.对下列各种情况下的物体A进行受力分析:1) 沿斜面下滚的小球:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面;受到滚动阻力,施力物体为斜面。
2) 沿斜面上滑的物体A(接触面不光滑):受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面;受到摩擦力,施力物体为斜面。
3) 静止在斜面上的物体:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面。
4) 在力F作用下静止在斜面上的物体的物块A:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面;受到水平向右的力F,施力物体为外力源。
5) 各接触面均光滑的在斜面上的物体的物块A:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到斜面的支持力,施力物体为斜面。
6) 沿传送带匀速上滑的物体A:受到垂直向上的重力,施力物体为地球;受到传送带的支持力,施力物体为传送带;受到摩擦力,施力物体为传送带。
二、静力学中的整体与隔离在分析外力对系统的作用时,使用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,使用隔离法。
解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块:A。
高中受力分析练习题及讲解在高中物理课程中,受力分析是解决力学问题的基础。
以下是一些练习题以及相应的讲解,帮助学生掌握受力分析的技巧。
练习题1:一个质量为2kg的物体放在水平桌面上,桌面对物体的摩擦系数为0.3。
若施加一个水平力F=10N,求物体受到的摩擦力。
讲解:物体在水平方向上受到两个力的作用:施加的水平力F和摩擦力f。
由于物体没有移动,所以这两个力是平衡的。
根据牛顿第二定律,F=ma,但物体没有加速度,即a=0,因此摩擦力f等于施加的力F。
摩擦力f的计算公式为f=μN,其中μ是摩擦系数,N是物体的正压力。
在这个问题中,N等于物体的重力,即N=mg。
将数值代入公式,我们有f=0.3*2*9.8N=5.88N。
由于施加的力F=10N大于摩擦力f,物体将开始加速。
练习题2:一个斜面倾角为30°,一个质量为3kg的物体从斜面顶端自由滑下。
求物体在斜面上的加速度。
讲解:物体在斜面上受到两个主要力的作用:重力mg和斜面对物体的支持力N。
重力可以分解为两个分量:沿斜面向下的分量mg*sinθ和垂直于斜面的分量mg*cosθ。
由于物体在斜面上自由滑下,所以支持力N等于垂直于斜面的分量mg*cosθ。
沿斜面方向的合力是mg*sinθ减去摩擦力f。
摩擦力f可以用f=μN来计算,其中μ是斜面的摩擦系数。
由于题目没有给出摩擦系数,我们假设斜面是光滑的,即μ=0,因此f=0。
那么沿斜面方向的合力就是mg*sinθ。
根据牛顿第二定律,F=ma,我们有mg*sinθ=ma。
将m和g的值代入,我们得到a=g*sinθ=9.8*sin(30°)=4.9m/s²。
练习题3:一个物体被一根绳子悬挂在天花板上,绳子的拉力为50N。
若物体的质量为4kg,求物体受到的重力。
讲解:物体受到两个力的作用:重力mg和绳子的拉力T。
由于物体处于静止状态,这两个力是平衡的。
重力的大小可以用G=mg来计算,其中G是重力,m是物体的质量,g是重力加速度。
高中物理受力分析汇总一、受力分析的基本知识1、物体受力分析的顺序在分析物体的受力情况时,我们必须按照一定的顺序逐个找出物体受到的各个力。
一般按照重力、弹力、摩擦力的顺序来分析。
2、受力分析的方法1)隔离法:把所要求研究的某一物体从其周围物体中隔离出来,进而分析这一物体所受到的力。
2)整体法:把几个物体视为一个整体,分析这一整体所受到的力。
二、常见物体的受力分析1、斜面上的物体1)静止在斜面上的物体受重力、支持力、摩擦力作用,其中重力可分解为平行于斜面使物体下滑的分力和垂直于斜面使物体紧压斜面的分力。
2)沿斜面匀速下滑的物体,由于受到平行于斜面的滑动摩擦力作用,所以同时也受到与下滑分力方向相反的斜面对物体的静摩擦力作用。
3)沿斜面加速下滑的物体,重力可分解为平行于斜面使物体下滑的分力和垂直于斜面使物体紧压斜面的分力。
由于物体加速下滑,所以物体所受摩擦力平行于斜面向上。
2、水平面上的物体1)静止在水平面上的物体受重力、支持力、摩擦力作用。
其中重力的水平分力与摩擦力平衡,重力的竖直分力与支持力平衡。
2)水平匀速运动的物体,摩擦力等于动力。
3)水平加速运动的物体,摩擦力作为阻力,阻碍物体的运动。
根据牛顿第二定律可知加速度的方向与摩擦力的方向相反。
高中物理受力分析在高中物理中,受力分析是一个非常重要的概念,它涉及到物体运动状态的变化和物体之间的相互作用。
通过受力分析,我们可以理解物体的运动规律,预测物体未来的运动状态,以及解决各种实际问题。
首先,我们需要理解什么是受力分析。
受力分析就是对物体进行受力分析,找出物体受到的所有力的作用,并分析这些力的方向、大小和作用点。
通过受力分析,我们可以确定物体的运动状态和运动方向。
在受力分析中,我们需要遵循一定的步骤。
首先,我们要确定分析对象,即我们要对哪个物体进行受力分析。
其次,我们要找出物体受到的所有力,包括重力、弹力、摩擦力、电磁力等。
然后,我们要分析这些力的方向、大小和作用点,确定它们对物体的影响。
高中物理力学受力分析专题
(一)受力分析
物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同.要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况.正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功.
如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其它物体的相互联系;一般采取以下的步骤分析: 1.确定所研究的物体,然后找出周围有哪些物体对它产生作用. 采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A ,那么就应该找出“甲对A ”和“乙对A ”及“丙对A ”的力……而“A 对甲”或“A 对乙”等的力就不是A 所受的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. 2.要养成按步骤分析的习惯.
先画重力:作用点画在物体的重心. 次画接触力(弹力和摩擦力):绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周,看对象跟其他物体有几个接触点(面),对每个接触点(面)若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或趋势,则画出摩擦力.要熟记:弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直,摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动(或趋势)方向相反。
分析完一个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面).
再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出场力. 3.受力分析的注意事项:
初学者对物体进行受力分析时,往往不是“少力”就是“多力”,因此在进行受力分析时应注意以下几点: (1) 只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施加的力。
(2) 每分析一个力,都应找到施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在.这是防止“多力”的有效
措施之一。
检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,特别是检查一下分析的结果,能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致,否则,必然发生了多力或漏力现象.
(3) 合力和分力不能同时作为物体受到的力。
(4)只分析根据力的性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力),不分析根据效果命名的力(如下滑力、上升力等)。
(二)受力分析练习:
1。
画出物体A 受到的弹力:(并指出弹力的施力物)
水平面光滑 静止 半球固定,内表面光滑
F A
A
2。
画出物体A 受到的力,并写出施力物:(表面不光滑)
3:对下面物体受力分析:对物体A 进行受力分析(并写出各力的施力物)
A
A 沿着水平面向左运动
A
A 沿着墙向上运动
A
A 沿着水平面向右运动
F A A 静止不动
F A A 向右匀速
A
A 沿着斜面向上运动 A A 相对斜面静止
A A 沿着斜面向下运动
F A A 静止 F
A
A 匀速下滑
木块A 沿斜面匀速上滑
F
V
沿传送带匀速上滑的物块A
A
A
M m m c A B
3)对水平面上物体A 和B 进行受力分析,并写出施力物(水平面粗糙)
4) 分析A 和B 物体受的力 分析A 和C 受力(并写出施力物)
A B A B F A 、B 一起向右匀速运动 A B F
A 、
B 一起向右加速运动 A B A 、B 相对地面静止
A B
A B C
A B A 、B 一起向右匀速 A 、B 、C 一起向右加速运动 A 、B 一起向右加速运动 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
基础与培优训练
基础训练
1、如图所示的物体A ,放在粗糙的斜面上静止不动,试画出A 物体受力的示意图,并标出个力的名称。
2、重G =5N 的木块在水平压力F 作用下,静止在竖直墙面上,则木块所受的静摩擦力f = N ;若木块与墙面间的动摩擦因数为μ=0.4,则当压力F N = N 时木块可沿墙面匀速下滑。
3、如图(1)人和木板的质量分别为m 和M ,不计滑轮质量及滑轮与绳之间的摩擦,保持系统静止时,求人对绳子的拉力T 2=?
4、如图所示,物体A 沿倾角为θ 的斜面匀速下滑.求摩擦力及动摩擦因数。
5、如图所示,重G 1=600N 的人,站在重G 2=200N 的吊篮中,吊篮用一根不计质量的软绳悬挂,绳绕过不计质量和摩擦的定滑轮,一端拉于人的手中。
当人用力拉绳,使吊篮匀速上升时,绳的拉力T 及人对吊篮底部的压力N ’多大?
6、两个大人和一个小孩沿河岸拉一条小船前进,两个大人的拉力分别为F 1=400N 和F 2=320N ,它们的方向如图所示.要使船在河流中间行驶,求小孩对船施加的最小的力。
7、如图所示,质量为m 的物体放在水平面上,在外力F 的作用下物体向右作匀速直线运动,求物体与平面间的摩擦力系数。
8、如图所示,质量都是m 的4块砖被夹在两木板之间静止。
求中间两块砖之间的摩擦力。
培优训练
9、如图所示。
用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,今对于球a 持续施加一个向左偏下300
的恒力,并
对小球b 持续施加一个向右偏上300
的同样大的恒力,最后达到平衡,则表示平衡状态的图可能是:
10、如图所示,两块同样的条形磁场A 、B ,它们的质量均为m ,将它们竖直叠放在水平桌面上,用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A ,若弹簧秤上的读数为m g ,则B 与A 的弹力F 1及桌面对B 的弹力F 2分别为: A.mg F F ==21,0 B.0,21==F mg F C.mg F F <>21,0 D.mg F F =>21,0, 11、如图所示,绳OA 、OB 等长以点固定不动,在手持B 点沿圆弧向C 点运动的过程中,绳OB 的张力将: A.由大变小 B.由小变大 C.先变小后变大 D.先变大后变小
12、如图所示,质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为μ,今对物体施加沿斜面向上的拉力作用,物体恰好能匀速上滑,求此拉力的大小?
13、如图所示,物体B叠放在物体A上,水平地面光滑,外力F作用于物体A上,便它们一起运动,试分析两物体受到的,静摩擦力的方向。
14、如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,若绳与垂直斜面的挡板的夹角为φ,试求
细绳的拉力。
15、如图所示,细线的一端固定于A点,线的中点挂一质量为m的物体,另一端B用手拉住,当AO与竖直方向夹角为θ,OB沿水平方向时,AO及BO对点的拉力分别是多大?
16、如图所示,两个完全相同的重为G的球,两球与水平地面间的动摩擦因素都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。
问当F至少多大时,两球将发生滑动?
前沿科技
17、将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B.C两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F作用时,木块恰能向右匀速运动,且A与B、A与C均无相对滑动,图中的θ角及F为已知,求A与B之间的压力为多少?
18、如图所示,重为8N的球静止在与水平面成370角的光滑斜面上,并通过定滑轮与重4N的物体A相连,光滑挡板与水平而垂直,不计滑轮的摩擦,绳子的质量,求斜面和挡板所受的压力.(sin370=0.6)。