高中物理受力分析图解法

4几何图解法

[例题1]如图所示，用一根长为L的细绳，一端固定在O点，另一端悬挂质量为m，的小球，为使细绳与竖直方向夹角为30度且绷紧，小球处于静止状态。求对小球施加最小力的为多少？方向如何？ 解析：小球在重力、拉力和外加力的作用下处于平衡状态，则此三力必构成一闭合的三角形。如图所示。重力大小方向都不变，绳子的拉力方向不变，由几何关系得第三个力F与绳垂直时最小，最小值

Fmin?mgsin300?1mg 2倾角为α的光的倾角β多大

[例题2]如图，质量为m的球放在滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间时，AO所受压力最小？

解析：把球重力按效果分解为N1、N2，当板转动时，分解图如图虚线所示，当

??900,N2min?mgsin?

[例题3]有一小船位于60m宽游80m处河流变为瀑布，假设5m/s，为了使小船能安全渡河，的速度不能小于多少？ 解析：vmin?3m/s 图中C点是瀑布，当船恰好点，船相对静水速度中最小值的最小值。

沿AC方向到C是所有情况中的河边，在下何水流速为船相对于静水

sin??60602?802?3 5vmin?v水sin??3m/s

所以船相对静水速度是3m/s。

[例题4]已知一个力F=100N，把它分解为两个力，其中一个分力

第一部分：受力分析

【解法归纳】对物体进行受力分析时，只分析物体所受的性质力，画出物体所受力的示意图。 1．(2010安徽理综)L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P 的受力个数为 A．3 B．4 C．5 D．6

衍生题1. （2012洛阳四校联考）如图所示，两个质量都为m的完全相同的小球，分别用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止时弹簧位于水平方向，两根细线的夹角为?，则弹簧的长度压缩了（ ） A．

衍生题2. （2007年高考海南物理）如图，P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m。在Ｐ运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是

Ａ.拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面 Ｂ.拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面 Ｃ. 重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面 Ｄ. 重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面 衍生题3. （

? 难点之一 物体受力分析

一、难点形成原因：

1、力是物体间的相互作用。受力分析时，这种相互作用只能凭着各力的产生条件和方向要求，再加上抽象的思维想象去画，不想实物那么明显，这对于刚升入高中的学生来说，多习惯于直观形象，缺乏抽象的逻辑思惟，所以形成了难点。

2、有些力的方向比较好判断，如：重力、电场力、磁场力等，但有些力的方向难以确定。如：弹力、摩擦力等，虽然发生在接触处，但在接触的地方是否存在、方向如何却难以把握。

3、受力分析时除了将各力的产生要求、方向的判断方法熟练掌握外，同时还要与物体的运动状态相联系，这就需要一定的综合能力。由于学生对物理知识掌握不全，导致综合分析能力下降，影响了受力分析准确性和全面性。

4、教师的教学要求和教学方法不当造成难点。教学要求不符合学生的实际，要求过高，想一步到位，例如：一开始就给学生讲一些受力个数多、且又难以分析的物体的受力情况等。这样势必在学生心理上会形成障碍。

二、难点突破策略：

物体的受力情况决定了物体的运动状态，正确分析物体的受力，是研究力学问题的关键。受力分析就是分析物体受到周围其它物体的作用。为了保证分析结果正确，应从以下几个方面突破难点。

1.受力分析的方法：整体法和隔离法

整体法

受力分析专题

二、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.

V （1）沿水平草地滚动的

F （2）在力F作用下静止水平面上的物体球

V （3）在光滑水平面上向右运动的物体球

F （4）在力F作用下行使在路面上小车

A F V

A A A （6）沿粗糙的天花板

（6）沿传送带匀速

（11）小球静止时的结点（5）各接触面F 上滑的物块A

向右运动的物体 F>G A进行受力分析 2.对下列各种情况下的物体

V A V A A A （1）沿斜面下滚的小球， （2）沿斜面上滑的物体A （3）静止在斜面上的物体

接触面不光滑.

（接触面光滑）

1. 对下列各种情况下的物体A、B进行受力分析，在下列情况下接触面均不光滑.

（4）在力F作用下静

止在斜面上的物

A F F A v

A

F A

1）A静止在竖直

（5）静止在竖直墙面

（2）A沿竖直墙面下滑 （4）静止在竖直墙面

轻上的物体A （7）光滑小球

轻上的物体A

（8）静止

2.对下列各种情况下的A、B进行受力分析（各接触面均不光滑）

A B 使向

F A B 使向

F F A B

A

B α

（4）均静止

A B C （9）静止

（1

高中物理力学受力分析专题

顺口溜：分析对象先隔离，已知各力画上面。接触点、面要找全，推拉挤压弹力显。糙面滑动动摩擦，欲动未动静摩现。隔离体上力画全，不多不少展笑颜。 （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

? 高中物理受力分析精选习题 1．下列各图的A物体处于静止状态，试分析A物体的受力情况

2．应用隔离法在每个图的右边画出下列各图中的A物体的受力图，各图的具体条件如下：

⑴⑵图中的A物体的质量均为m，都处于静止状态．⑶图中的A处于静止，质量为m，分析A的受力并求出它受到的摩擦力的大小，并指出A受几个摩擦力。⑷图中各个砖块质量均为m，分析A所受的全部力，并求出A受的摩擦力的大小。

3．物体m沿粗糙水平面运动，⑴图：作出①Fsinθ ＜mg 时的受力图；②Fsinθ ＝mg时的受力图．⑵图中的物块沿斜面匀速上滑，物块与斜面间的动摩擦因数为μ．分析物块的受力情况．⑶图中的m1和m2与倾角θ满足条件m2 g＜ m1 g sinθ 且m1和m2均静止．作出m1的受力图．⑷图中的A，B均静止，竖直墙壁光滑，试用隔离法画出A和B两个物体的受力图．

4．⑴图中的A，B之间，B与地面之间的动摩擦因数均为μ，在A,B都向右运动的同时，B相对于A向左滑动，试分析A，Ｂ各自的受力情况；⑵图中的地面光滑，B物体以初速度v0滑上长木板A，B与A 之间的动摩擦因数为μ,试分析A，B各自的受力情况．⑶图中的轻绳延长线过球心，竖直墙壁是粗糙的，球静止，画出球的受力图；⑷图中竖

用图解法解应用题（一）

例1 乐乐比丫丫大5岁，洋洋比乐乐小2岁，那么丫丫和洋洋相差多少岁？ 【分析】根据题意，我们可以画一个线段图：

很明显，丫丫和洋洋相差5－2＝3岁。

例2 朝阳学校三年级四班开展集邮活动，阿呆有92张邮票，笨笨有54张邮票。问阿呆给笨笨多少张邮票，才能使两人的邮票数相等？

【分析】从下面的线段图可以清楚地看到：

阿呆给笨笨的邮票数，是阿呆与笨笨邮票的相差数的一半，因此要求本题的解，只要将他们邮票的相差数平均分成两份，每一份就是阿呆给笨笨的邮票数。

（92－54）÷2＝19（张）

即阿呆要给笨笨19张邮票，才能使两人的邮票数相等。

通过例2的分析，可以看出画线段图既能充分一线出题中的已知条件，又能形象地把数量关系展示出来，帮助我们很快地找到解题的捷径。

例3 把两块一样长的木板像右图起，成了一块木板。如果这块钉在一起

厘米，中间重叠部分是16厘米。这两块木板各长多少厘米？

【分析】把长度相等的两木板的一端钉起来，钉在一起的长度部分就是重叠部分，重叠的部分是16厘米，所以这两块木板的总长度是120＋16＝136（厘米），每块木板的长度就是136厘米的一半。

1

这样钉在一的木板长120

【解】（120＋1

以简单明了的方式介绍了用泰勒图解法和洛巴索夫图解法求粘性土坡极限高度的方法。

泰勒图解法

H N s 如图7.4.5所示，横坐标为边坡坡角，纵坐标为 c

(注意这时Ns的定义与前面不同 )坡角越大，Ns越小，临界高度越小；内摩擦角越 大，Ns越大，临界高度越大。此图也可解决两类问题： ( 1)已知 , ,c, ,求最大边坡高度H cN cr :

s 求出H 。 由 , ,查图得N ,由H s cr cr (2)已知 ,c, ,边高H,求稳定的土坡坡角 : H 由N 计算N ,再由N , 查得稳定坡角 。 s s s c

以简单明了的方式介绍了用泰勒图解法和洛巴索夫图解法求粘性土坡极限高度的方法。

洛巴索夫图解法如图7.4.4所示，横坐标为边坡坡角，纵坐标为

Ns

c H

坡角越大，稳定数越大，临界高度越小；内摩擦角越大，稳定数越小，临界高 度越大。

c H cr N s

专题四 图解法分析动态平衡问题

所谓图解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况，做一些较为复杂的定性分析，从图形上一下就可以看出结果，得出结论。

题型特点：（1）物体受三个力。（2）三个力中一个力是恒力，一个力的方向不变，由于第三个力的方向变化，而使该力和方向不变的力的大小发生变化，但二者合力不变。 解题思路：（1）明确研究对象。（2）分析物体的受力。（3）用力的合成或力的分解作平行四边形（也可简化为矢量三角形）。（4）正确找出力的变化方向。（5）根据有向线段的长度变化判断各个力的变化情况。

注意几点：（1）哪个是恒力，哪个是方向不变的力，哪个是方向变化的力。 （2）正确判断力的变化方向及方向变化的范围。

（3）力的方向在变化的过程中，力的大小是否存在极值问题。

专题训练

1．半圆形支架BAD上悬着两细绳OA和OB，结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置缓慢移到竖直位置C的过程中（如图），分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化。

2．如图，电灯悬挂于两墙之间，更换水平绳OA使连结点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时（ ） A．绳OA的拉力逐渐增大 B．绳OA的拉力逐渐减小 C

高考-高中物理力学受力分析专题

未动静摩现。隔离体上力画全，不多不少展笑颜。 （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

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．

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． 一重、二弹、三摩擦、再其它。

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)

(2)

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