高一物理力的受力分析方法指導(dǎo)以及鞏固提升練習(xí)題

1、 受力分析 受力分析就是把研究對象在給定物理環(huán)境中所受到的力全部找出來，并畫出相應(yīng)受力圖。 1受力分析的依據(jù) (1)依據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和性質(zhì)特點，每種力的產(chǎn)生條件提供了其存在的可能性，由于力的產(chǎn)生原因不同，形成不同性質(zhì)的力，這些力又可歸結(jié)為場力和接觸力，接觸力(彈力和摩擦力)的確定是難點，兩物體直接接觸是產(chǎn)生彈力、摩擦力的必要條件，彈力產(chǎn)生原因是物體發(fā)生形變，而摩擦力的產(chǎn)生，除物體間相互擠壓外，還要發(fā)生相對運動或相對運動趨勢。 (2)依據(jù)作用力和反作用力同時存在，受力物體和施力物體同時存在。一方面物體所受的每個力都有施力物體和它的反作用力，找不到施力物體的力和沒有反作用力的力是不存在的；另一

2、方面，依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系，可靈活變換研究對象，由作用力判斷出反作用力。(3)依據(jù)物體所處的運動狀態(tài)：有些力存在與否或者力的方向較難確定，要根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用物體的平衡條件或牛頓運動定律判斷。 2受力分析的程序 (1)根據(jù)題意選取研究的對象選取研究對霖豹原慰是要使對留題懿研窮盡量藩侵j研究對象可以是單個物體或物體的某一部分，也可以是由幾個物體組成的系統(tǒng) (2)把研究對象從周圍的物體中隔離出來，為防止漏掉某個力，要養(yǎng)成按一般步驟分析的好習(xí)慣一般應(yīng)先分析重力；然后環(huán)繞物體一周，找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力；最后再分析其他場力(電場力、磁場力)等

3、(3)每分析一個力，都要想一想它的施力物體是誰，這樣可以避免分析出某些不存在的力如豎直上拋的物體并不受向上的推力，而剎車后靠慣性滑行的汽車也不受向前的“沖力” (4)畫完受力圖后要進行定性檢驗，看一看根據(jù)你畫的受力圖，物體能否處于題目中所給的運動狀態(tài)3受力分析的注意事項 (1)只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體所施的力 (2)只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力 (3)每分析一個力，都應(yīng)找出施力物體 (4)合力和分力不能同時作為物體所受的力4受力分析的常用方法：隔離法和整體法 （1）隔離法 為了弄清系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個物體的受力和運動情況，一般可采用隔離法 運用隔離法解題的基本步驟是： 明確研

4、究對象或過程、狀態(tài)； 將某個研究對象、某段運動過程或某個狀態(tài)從全過程中隔離出來； 畫出某狀態(tài)下的受力圖或運動過程示意圖； 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解 （2）整體法 當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的力和運動時，一般可采用整體法運用整體法解題的基本步驟是： 明確研究的系統(tǒng)和運動的全過程； 畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運動全過程的示意圖； 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解隔離法和整體法常常交叉運用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡捷明快 【例7】 如圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁。若再在斜面上加一物體m，且M、m相對靜止，試分析小車受哪幾個力的作用【分析與解答】 對M和m整體分

5、析，它們必受到重力和地面支持力，由于小車靜止，由平衡條件知墻面對小車必?zé)o作用力。以小車為研究對象，如圖所示，它受四個力：重力Mg，地面的支持力FN，m對它的壓力F2和靜摩擦力f，由于m靜止，可知f和FN的合力必豎直向下。 ACBF【例8】如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為_。圖19 例6：如圖19所示為皮帶傳送裝置，甲為主動輪，傳動過程中皮帶不打滑，P、Q分別為兩輪邊緣上的兩點，下列說法正確的是：AP、Q兩點的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動方向相反BP點的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動方向相反，Q點的摩擦力方向與乙

6、輪的轉(zhuǎn)動方向相同CP點的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動方向相同，Q點的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動方向相反DP、Q兩點的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動方向相同動力學(xué)的兩類基本問題 應(yīng)用牛頓運動定律求解的問題主要有兩類：一類是已知受力情況求運動情況；另一類是已知運動情況求受力情況.在這兩類問題中，加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁，受力分析是解決問題的關(guān)鍵. 【例7】 如圖所示，在傾角=37的足夠長的固定的斜面上，有一質(zhì)量m=1 kg的物體，物體與斜面間動摩擦因數(shù)=0.2，物體受到沿平行于斜面向上的輕細線的拉力F=9.6 N的作用，從靜止開始運動，經(jīng)2 s繩子突然斷了，求繩斷后多長時間物體速度大小達到22 m/s.（sin37

7、=0.6，g取10 m/s2）【分析與解答】：本題為典型的已知物體受力求物體運動情況的動力學(xué)問題，物體運動過程較為復(fù)雜，應(yīng)分階段進行過程分析，并找出各過程的相關(guān)量，從而將各過程有機地串接在一起. 第一階段：在最初2 s內(nèi)，物體在F=9.6 N拉力作用下，從靜止開始沿斜面做勻加速運動，據(jù)受力分析圖324可知：沿斜面方向：FmgsinFf =ma1沿垂直斜面方向：FN=mgcos且Ff=FN由得：a1=2 m/s22 s末繩斷時瞬時速度v1=a1t1=4 m/s.第二階段：從撤去F到物體繼續(xù)沿斜面向上運動到達速度為零的過程，設(shè)加速度為a2，則a2=7.6 m/s2設(shè)從斷繩到物體到達最高點所需時間為

8、t2據(jù)運動學(xué)公式 v2=v1+a2t2 所以t2=0.53 s第三階段：物體從最高點沿斜面下滑，在第三階段物體加速度為a3，所需時間為t3.由牛頓第二定律可知：a3=gsingcos=4.4 m/s2，速度達到v3=22 m/s，所需時間t3=5 s1A、B兩物體以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若兩物體的質(zhì)量為mAmB，兩物體與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同，則兩物體能滑行的最大距離xA與xB相比為()AxAxB BxAxBCxAxB D不能確定3行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺Γ瑸榱吮M可能地減輕碰撞所引起的傷害，人們設(shè)計了安全帶假定乘客質(zhì)量為70 k

9、g，汽車車速為90 km/h，從踩下剎車閘到車完全停止需要的時間為5 s，安全帶對乘客的平均作用力大小約為(不計人與座椅間的摩擦)()A450 N B400 N C350 N D300 N4某氣槍子彈的出口速度達100 m/s，若氣槍的槍膛長0.5 m，子彈的質(zhì)量為20 g，若把子彈在槍膛內(nèi)的運動看做勻變速直線運動，則高壓氣體對子彈的平均作用力為()A1102 N B2102 NC2105 N D2104 N5.大家知道質(zhì)量可以用天平測量，可是在宇宙空間怎樣測量物體的質(zhì)量呢？如圖所示是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖若已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量為3 200kg，其尾部推進器提供的平均推力為

10、900 N，在飛船與空間站對接后，推進器工作8 s測出飛船和空間站速度變化是1.0 m/s.則：(1)空間站的質(zhì)量為多大？(2)在8 s內(nèi)飛船對空間站的作用力為多大？1(2011海南華僑中學(xué)月考)在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)，剎車線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上發(fā)生滑動時留下來的痕跡在某次交通事故中，汽車的剎車線的長度是14 m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)恒為0.7，g取10 m/s2，則汽車開始剎車時的速度為()A7 m/s B10 m/s C14 m/s D20 m/s2(2011吉林長春調(diào)研)豎直向上飛行的子彈，達到最高點后又返回原處，假設(shè)整個運動過程中，子

11、彈受到的阻力與速度的大小成正比，則子彈在整個運動過程中，加速度大小的變化是()A始終變大 B始終變小C先變大后變小 D先變小后變大3如圖甲所示，在粗糙水平面上，物體A在水平向右的外力F的作用下做直線運動，其速度時間圖象如圖乙所示，下列判斷正確的是()A在01 s內(nèi)，外力F不斷增大B在13 s內(nèi)，外力F的大小恒定C在34 s內(nèi)，外力F不斷增大D在34 s內(nèi)，外力F的大小恒定4(2009廣東理基4)建筑工人用圖9所示的定滑輪裝置運送建筑材料，質(zhì)量為70.0 kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地

12、面的壓力大小為(g取10 m/s2)()A510 N B490 NC890 N D910 N5. 如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊放在水平地面上現(xiàn)在對物 塊施加一個大小為F的水平恒力，使物塊從靜止開始向右移動距離x后立即撤去F，物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為，求：(1)撤去F時，物塊的速度大?。?2)撤去F后，物塊還能滑行多遠6.(2010安徽理綜22)質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的vt圖象如圖所示g取10 m/s2，求：(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)；(2)水平推力F的大小；(3)010 s內(nèi)物體運動位移的大小6一個物體的質(zhì)量m0.4 kg，