专题03 叠放物体的受力分析.docx

中考力学提优特训专题3：叠放物体的受力分析【原题再现】（2020襄阳）如图甲所示，完全相同的木块A和B紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌面上， 在12N的水平推力F1作用下，A、B 一起作匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上，用水 平力尸2拉着B使它们一起匀速运动（如图乙所示），则拉力F2=N；此时木块A所受 的摩擦力为 N。【答案】12 0【解析】（1）将A、B紧靠着放在水平桌面上，A、B 一起作匀速直线运动，处于平衡状态，受 到的推力和摩擦力是平衡力，所以摩擦力大小等于推力，即/=F1=12N将A、B叠放到该桌面上，用水平力尸2拉着B使它们一起匀速运动，接触面的粗糙程度 不变，对桌面的压力也不变，因此B受到的摩擦力也不变，仍为12N，即f=12N，AB整体处 于平衡状态，拉力和摩擦力是平衡力，所以拉力F2=f=12N（2）A、B 一起作匀速直线运动，因此，A、B都受平衡力，木块A在水平方向不受拉力， AB之间没有相对运动趋势，因此A所受的摩擦力为0N。【难点突破】一、受力分析受力分析是把指定研究对象在特定物理情景中所受外力找出来，并画出示意图的方法.初中阶段的受力分析，主要是通过平衡状态分析力的大小、方向；或通过物体所受力的大 小、方向来判断物体的运动状态.二、受力分析步骤的一般步骤（一）明确研究对象一般都选择所需要求解的力的受力物体做为研究对象。选取受力分析对象的特殊方法：1. 整体法：把几个有相互作用的物体当作一个整体进行受力分析的方法。（在用整体法对 物体进行受力分析时，不考虑该“整体”内部之间的相互作用力）.2. 隔离法：将研究对象同周围物体隔离开来，单独分析它的受力情况和运动情况的方法。（在用隔离法对物体进行受力分析时，只需考虑研究对象的受力和状态即可）（二）确定物体是否处于平衡状态（静止或匀速直线运动）。（三）按顺序分析研究对象所受的力，每分析找出一个力都要用力的示意图表示出来.每个力 都要有相应的名字，避免重复和遗漏。每个力都要能找出相应的施力物体，避免多找力。分析顺序一般如下：1. 重力：注意重力的方向始终竖直向下。2. 弹力：弹力为接触力，所以可按顺序找与研究对象接触的物体，分析其对研究对象是 否有弹力的作用。可用假设法判断。初中常见的弹力有：压力、支持力、拉力、浮力等。需要 注意的是压力和支持力的方向垂直于接触面：拉力的方向沿着绳子收缩的方向；浮力始终竖直 向上。3. 摩擦力：分滑动摩擦和静摩擦，根据条件找摩擦力的施力物体一一分析，也要注意方 向问题。4. 其它力：题中告诉的其他力。（四）检查：检查所画的力，找到每一个力是否有施力物体和受力物体；检查分析结果与物 体所处状态是否相符.（五）结合运动状态，利用二力平衡条件、相互作用力关系以及同一直线上力的合成知识求解.1. 受平衡力或不受力，合力为零，物体处于平衡状态。2. 处于平衡状态的物体，不受力或受平衡力。3. 平衡力作用在同一物体上，同一直线，大小相等，方向相反。4. 物体间力的作用是相互的，相互作用的力作用在两个物体上，同一直线，大小相等， 方向相反。例：【多选题】如图所示；叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀 速直线运动，则下列结论中正确的是（）F A 'A/ /甲乙A. 甲图中A物体所受的摩擦力大小为FB. 乙图中B物体受到地面对它的摩擦力大小为FC. 甲图中物体B受到的摩擦力大小为零D. 乙图中物体A受到的摩擦力大小为零【答案】ABD【解析】思路：（整体法与隔离法的应用）分别以整体、A、B为研究对象，以“先上后下”的 顺序，结合力平衡条件进行分析。甲图中以AB整体（CJ为研究对象进行分析，整体处于匀速直线运动，在水平方向上受到 拉力F与地面对整体的滑动摩擦力/J地面对B的摩擦力）作用，则儿=尸;如图所示。甲图中以A为研究对象，A做匀速直线运动，在水平方向受拉力F和B对A的静摩擦力 /2作用，且/2=尸;如图所示。A、B选项正确。图 图乙图中以AB整体（C2）为研究对象进行分析，整体处于匀速直线运动，在水平方向上受到 的拉力F与地面对整体的滑动摩擦力儿（地面对B的摩擦力）作用，则f1=F;如图所示。C不 正确。乙图中以A为研究对象，A做匀速直线运动，处于平衡状态，若在水平方向受到静摩擦 力，但没有其他力来与之平衡，故不受摩擦力作用，如图所示。D正确。故选ABD。【提优训练】1. （2020-天津）一辆在水平道路上做匀速直线运动的汽车，它受到的平衡力有（）A. 一对B.二对C.三对D.四对【答案】B【解析】【详解】因汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力作用，在水平方向上，受牵引力和 阻力的作用，两个力作用于汽车，大小相等，方向相反，作用于同一条直线，是一对平衡力； 在竖直方向，受重力和水平面对汽车的支持力作用，两个力作用于汽车，大小相等，方向相反， 作用于同一条直线，是一对平衡力；故汽车受二对平衡力的作用。故选B。2. （2020-乐山）如图所示，小林静止站在商场的电梯上，随电梯匀速向上运动，下列说法正确 的是（）A. 小林受到重力、支持力作用B. 小林受到重力、支持力和水平向右的摩擦力作用C. 以地面为参照物，小林是静止的D. 小林受到的支持力大于重力【答案】A【解析】解：A.任何物体都会受到重力的作用，小林在重力的作用下没有下降，是因为电梯 对其有向上的支持力的作用。小林随电梯匀速运动，在水平方向上是因为惯性而运动，没有受 到水平方向的动力。A选项正确，符合题意；B. 小林和电梯匀速运动，二者之间保持相对静止，且没有将要运动的趋势，小林不会受到摩 擦力。B选项错误，不符合题意；C. 小林向右上方运动，以地面为参照物，小林是运动的。C选项错误，不符合题意；D. 小林做匀速直线运动，受到的力是平衡力，支持力和重力是相等的。D选项错误，不符合 题意。故选A。3. （2020黑龙江）如图，甲物重25N,乙物重15N，甲乙均静止，不计测力计自重，测力计示数（ ）甲I.77777777A. 35NB. 10NC. 15ND. 25N【答案】C【解析】解：测力计的示数显示的是测力计一端受到拉力的大小；图中乙物体静止在空中， 以乙物体为研究对象，以乙物体为研究对象，乙处于静止状态，受力平衡，则测力计右端 受到的拉力大小为F=G乙=15N，所以该测力计示数是15N。故选C。4.如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止，已知F=5N,F2=3N。 那么物体B受物体A和水平桌面对它的摩擦力大小分别为（）7777777777777777777777"A.5N、3NB. 5N、2NC. 2N、3ND. 3N、5N【答案】B【解析】解：A在水平方向受拉力F1及B对A的摩擦力而处于静止状态，故由二力平衡可得， A受B的摩擦力Fa=F1=5N，所以B受A的摩擦力也为5N;对整体进行分析则整体在水平方向 上受、F2及水平桌面对B的摩擦力而处于静止状态，故三力的合力应为零，则摩擦力 Fb=F1-F2=5N-3N=2N。故选 B。5. 如图甲所示，完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上，用F1=50N的水平力作用在B物 块上，A、B 一起做匀速直线运动，此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上它们一起做直线运动，则桌面对A物块的摩擦力为 N.【答案】50N50N【解析】解：甲图中推力在B上，以AB为研究对象，AB做匀速直线运动；所以其受到的摩 擦力与推力F1平衡为50N，以B为研究对象，相对于A处于静止状态，所以其受到的推力F1 与摩擦力平衡，B物块所受的摩擦力为50N;若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块 上，它们仍一起做直线运动，乙图中推力作用在A上，以AB整体为研究对象，此时接触面的 粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，所以桌面对A物块的摩擦力仍为50N。故 答案为50N 50N.6. 如图，三个相同的物体叠放在一起，当B受到5N的水平拉力时，三个物体一起向右匀速运 动，则A与B之间、B与C之间的摩擦力分别为 N和 N.【答案】0N 5N【解析】解：对A受力分析；A受竖直方向的重力和B对A的支持力，三个物体一起向右匀 速运动，A与B相对静止，故AB之间不受摩擦力，摩擦力为0N;同理对AB整体进行受力分 析，受重力、C对AB的支持力，水平的拉力，以及C对B的摩擦力，由于三个物体一起向 右匀速运动，处于平衡状态，BC之间的摩擦力等于拉力，扁c=F=5N。故答案为0N 5N.7. 如图甲所示，相同的两物块A、B叠放在水平面上，在20N的水平推力F1的作用下一起做 匀速直线运动，此时物块B所受的摩擦力为N;若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌 面上用水平力尸2推A,使它们一起做匀速直线运动，则推力F2=N;若要让图乙中A、B 在水平桌面上一起向左做匀速直线运动，在不撤除F2的情况下，应该在B的右端施加一个大 小为 N的水平向左的推力.【答案】0N 20N40N【解析】解：由甲图知；物块A和B叠放在水平桌面上，由于A、B 一起向右做匀速直线运 动，A、B间没有相对运动的趋势，所以物块B所受的摩擦力为0N。从甲图到乙图；改变的 只是物块A、B与地面的接触面积，而滑动摩擦力的大小与接触面积无关，所以物块A、B受到 的摩擦力不变；甲、乙两种情况下，物块都处于平衡状态，拉力都等于摩擦力，且摩擦力大小 不娈；故拉力F2=F1=f=20N。乙图，当A和B整体向左做匀速直线运动时；整体水平方向上 受到水平向右的力尸2,水平向右的滑动摩擦力人水平向左的推力F（其中摩擦力仍然为f=20N）; 整体处于平衡状态，由力的平衡条件可得F=F2+=20N+20N=40N。故答案为0N 20N 40N.8. 【多选题】如图所示，用水平推力F将质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上保持静止， 下列说法中正确的是（）A. 木块B受到的摩擦力大小一定等于FB. 木块B受到的摩擦力方向竖直向上C. 木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mgD. 若增大力F,则木块B受到的摩擦力变大【答案】BC【解析】解：对B进行受力分析可知，B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力，二者是 一对平衡力，因此木块B受到的摩擦力大小等于B的重力，为mg,其大小与F无关，故A错 误；B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力；故木块B受到的摩擦力 方向竖直向上，故B正确；把AB看成一个整体，其在竖直方向上受到的重力与墙面的摩擦力 是一对平衡力，故木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg,故C正确；若增大力F,木块仍保持 静止状态，重力与摩擦力仍平衡，所以木块B受到的摩擦力不变，故D错误。故选BC。9. 如图所示，斜劈A放在固定的斜面上，其上表面水平，物体B放在A上，在A和B起 沿斜面匀速下滑的过程中（）A. A对B无支持力B. AB之间无摩擦力C. A对B的摩擦力方向水平向左D. A对B的摩擦力方向沿斜面向上【答案】B【解析】解：物体B放在A上，物体B对A有压力，因物体间力的作用是相互的，所以A对 B.有支持力，故A错误；A和B一起沿斜面匀速下滑的过程中，B相对A没有运动也没有运动 趋势，所以A、B之间不存在摩擦力，故B正确；A、B之间不存在摩擦力，就无法谈摩擦力的 方向，故CD错误。故选B。10. 如图所示，两个完全相同的条形磁体A和8,质量均为m，将它们竖直放在水平地面上， 用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁体A，若弹簧测力计读数为mg，则B对A的支持力 F1以及水平地面对B的支持力F2分别为（）A. F = 0，F2=mgB. F1=mg，F2=0C. F>0，F2VmgD. F1>0，F2=mg【答案】D【解析】解：把A、B看作一个整体，进行受力分析.由题意知，整体受到向下的重力GAB = 2mg、水 平地面对它向上的支持力F2、弹簧测力计向上的拉力F拉由二力平衡可知，F拉+F2 = Gab， 则 F2 = GABF 拉= 2mgmg=mg.对A用隔离法，进行受力分析.由二力平衡可知，F拉+F1=F吸+Ga.因为F拉=GA，所以 F1=F吸>0. 故选D。11. （2020六盘水）如图所示，物块置于长木板上表面，两者一起沿斜面匀速下滑， 物块与木板始终保持相对静止。请在图中画出长木板对物块作用力的示意图。（O 点为力的作用点）长木板【解析】物块置于长木板上表面，两者一起沿斜面匀速下滑，物块 与木板始终保 持相对静止，此时的木块受力平衡，木块受到竖直向下的重力G、垂直于长木板表 面向上的支持力F、平行于长木板表面向上的摩擦力f的作用，则长木板对物块的 作用力是摩擦力和支持力，这两个力的作用点在O点，如图所示：