专题强化一 受力分析 共点力的平衡
题型一 物体的受力分析
1.力学中的五种力
种类 重力 弹簧的弹力 静摩擦力 滑动摩擦力 万有引力
2.受力分析
(1)把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程. (2)一般步骤
大小 G=mg(不同高度、纬度、星球,g不同) F=kx(x为形变量) 0<Ff静≤Ffmax Ff滑=μFN m1·m2F=G2 r方向 竖直向下 沿弹簧轴线 与相对运动趋势方向相反 与相对运动方向相反 沿质点间的连线
3.整体法与隔离法
概念 选用原则 整体法 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 研究系统外的物体对系统整体隔离法 将研究对象与周围物体分隔开研究的方法 研究系统内物体之间的相互作用力 的作用力或系统整体的加速度
例
1 (2019·浙江绍兴市3月选考模拟)如图1所
示,攀岩者仅凭借鞋底和背部的摩擦停留在竖直的岩壁间,鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.80和0.60.为了节省体力,他尽可能减小身体与岩壁间的正压力,使自己刚好不下滑.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( )
图1
A.攀岩者受到三个力的作用 B.鞋子受到的静摩擦力方向竖直向下
C.岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持力 3
D.攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的
7答案 D
解析 对攀岩者分析,受重力、鞋与岩壁间弹力和摩擦力、背部与岩壁间弹力和摩擦力共五个力作用;重力方向竖直向下,鞋子和背部受到的静摩擦力方向竖直向上,故水平方向上两支持力大小相等,方向相反,FN1=FN2,根据平衡条件可得μ1FN1+μ2FN2=G,可得Ff2=μ2FN23=G. 7
变式
1 (2019·云南保山市统一检测)如图2所示,
A、B、C三个物体处于平衡状态,则关于A、B、C三个物体的受力个数,下列说法正确的是( )
图2
A.A物体受到4个力的作用 C.C物体受到3个力的作用 答案 C
解析 物体C受重力、B的支持力和摩擦力3个力的作用,选项C正确,D错误;物体B受重力、A的支持力、C的压力和摩擦力4个力的作用,选项B错误;把B、C看成一个整体,物体A受重力、地面的支持力以及B的压力3个力的作用,选项A错误.
B.B物体受到3个力的作用 D.C物体受到4个力的作用
变式
2 (2017·浙江11月选考·5)叠放在水平地面
上的四个完全相同的排球如图3所示,质量均为m,相互接触,球与地面间的动摩擦因数均为μ,则( )