高三物理复习《物体的受力分析》人教必修

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1、第一章　力物体的平衡§1.3受力分析一．什么叫物体的受力分析？分析研究对象所受到的研究对象以外的物体对它的作用力（外力），而不分析研究对象对研究对象以外的物体施加的力，也不分析研究对象内部各部分之间的相互作用力．（内力）二．受力分析按什么程序进行？1.灵活选择明确研究对象，整体法和隔离法相结合研究对象可以是某一个物体，也可以是几个物体组成的系统。求各部分加速度相同的联接体中的加速度或合外力时，优先考虑“整体法”；如果还要求物体间的作用力，再用“隔离法”．当各部分加速度不同时,一般采用“隔离法”．也可以采用“整体法”解题．例1.在粗糙水平面上放

2、着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，m1>m2，β＞α，若两物体分别以v1和v2沿斜面向下做匀速运动，且v1>v2,三角形木块保持静止状态，则粗糙水平面对三角形木块A.摩擦力的方向水平向右B.摩擦力的方向水平向左C.摩擦力的方向不能确定D.以上结论都不对Dαβm1m2abcM+2mgN解2：由于三角形木块和斜面上的两物体加速度均相等，可以把它们看成一个整体，竖直方向受到重力（M+m1+m2）g和支持力N作用处于平衡状态，水平方向无任何滑动趋势，因此不受地面的摩擦力作用.如果连接体中各部分的加速度相同

3、，并且不涉及到物体之间的相互作用力时，优先考虑选用“整体法”．αβm1m2abcv1v2解1：隔离法.例2.底座A上有一根直立长杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的环B，它与杆有摩擦，设摩擦力的大小恒定。当环从底座以初速度v向上飞起时，底座保持静止，环的加速度大小为a，求环在升起过程中，底座对水平面的压力分别是多大？v解1：环向上做匀减速运动，底座连同直杆静止mgfa环v①底座MgNf’②③④因此底座对水平地面的压力解2：对环杆（连同底座）为研究对象，根据牛顿第二定律得．因此底座对水平地面的压力例3．如图所示：一圆筒形气缸，静置于地面上，气缸

4、筒的质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，气缸内部横截面积为S，大气压为P0，若用手提住活塞手柄缓慢上提，设气缸足够长，不计气缸内气体重量和各处摩擦，试求气缸刚被提离地面时缸内气体的压强．mMS解1：以活塞为研究对象mgp0spsF以汽缸和活塞组成的系统为研究对象联立以上两式解出气体的压强①②mMS解2：以汽缸为研究对象Mgpsp0s因此气体的压强求固体封闭气体的压强，首先应灵活选择研究对象，对研究对象按顺序进行受力分析，注意不要漏掉内、外气体的压力．解：以物体和绳整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：例4.用质量为m、长度为L的质量均匀分布的

5、绳（下垂度不计）沿着光滑水平面拉动质量为M的物体，在绳的一端所施加的水平拉力为F,求绳中各处张力的大小。FmM以物体和靠近物体x长的绳为研究对象，同理：联立①②两式解出绳中靠近物体x长处的张力大小连接体问题的“连接”的本质是物体之间相互联系的相互作用力（不一定相互接触）．连接体问题求解的关键是灵活选择研究对象，对研究对象认真受力分析和运动分析．①②③例5.如图所示，在托盘测力计上放一个重量为5N的斜木块，斜木块的斜面倾角为370,现将一个重量为5N的小铁块无摩擦地从斜面滑下，在小铁块下滑的过程中，测力计的示数为（g=10m/s2）　　　　（　

6、）A.8.2NB.7NC.7.4ND.10NA370gsin370axay解1：隔离法（略）。解2：整体法用牛顿第二定律的分量式求解。解3：整体法用超重失重观点求解。斜木块和小铁块组成的系统，小铁块失重Gsin2370=1.8N，故测力计的示数为10N-1.8N=8.2N例6（全国高考题）下图中容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是空气，大气压恒定。A、B的底部由带有阀门K的通道相连，整个装置与外界绝热。原先，A中的水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡。在这个过程中（）大气压力对水做功，水的内能增加

7、B.水克服大气压力做功，水的内能减少C.大气压力对水不做功，水的内能不变D.大气压力对水不做功，水的内能增加ABKD研究对象的选取是解决问题的关键。一般来说选择已知量较多的物体作为研究对象。不过有些问题研究对象的选取也不是一眼就能看出的，需要具体问题具体分析，然后确定哪部分物体作为研究对象，才能有效地解决问题，巧妙地选取研究对象，能使繁杂问题迅速得到简化。本题中，选取A、B两容器中所有的水为研究对象，大气压力对两边活塞做功合功为零；水的重力对水做功，整个装置与外界绝热，根据热力学第一定律可知，水的内能增加。若选取最后平衡时水平面上方A中的水为

8、研究对象，可等效认为其迁移到最后平衡时水平面下方B中，其重心下降，可知水的重力对水做功，水的重力势能减少，根据能量守恒定律可知，水的内能增加。2.按顺序分析物体受到