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•专题弹力、摩擦力综合问题•及物体的受力分析•要点一整体法与隔离法在静力学中的应用•1．整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．•2．隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析，分别列出方程，再联立求解的方法．•3．通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用．•要点二物体受力分析的方法•1．受力分析：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析．•对物体进行正确的受力分析是分析、求解力学问题的关键，对物体进行受力分析通常采用“隔离法”，即把要分析的物体隔离出来，只分析它受到的力，而不分析它对别的物体施加的力．•2．物体受力分析的一般思路•(1)明确研究对象，将它从周围物体中隔离出来，研究对象可以是质点、结点、物体、物体系．•(2)按顺序分析物体所受的力，一般先分析重力，再分析接触力(弹力和摩擦力)，然后是其他力，口诀为“一重、二弹、三摩擦，然后是其他．”•(3)如果一个力不容易确定其方向时，可以先确定它的反作用力的方向，再根据牛顿第三定律确定该作用力的方向．•(4)正确画出物体的受力示意图，画示意图时不要求严格按比例画出每个力的大小，但方向必须正确，另外注意题中有多个研究对象时，一定要采用隔离法分别画出它们的受力示意图．•(5)检查防止错画力、多画力和漏画力．•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)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施加的力．•(2)每分析一个力，都应该找到施力物体，这是防止“多力”的有效措施之一．•(3)按顺序分析物体的受力可以有效地防止“少力”．•(4)合力和分力不能同时作为物体受到的力．•(5)只分析性质力，不分析效果力．如靠传送带的带动而加速运动的物体，在分析物体受力时，就不能把“动力”分析上，因为“动力”是效果力，它实际上就是皮带对物体的摩擦力．•(6)结合物体的运动状态、利用力作用的相互性进行分析也是确保受力分析正确的有效途径．•如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面弹簧上(但不拴接)，整个系统处于静止状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚要离开上面弹簧，在这个过程中下面木块移动的距离为()题型1胡克定律的综合应用例1A.m1gk1B.m2gk1C.m1gk2D.m2gk2【解析】解法一：未提木块以前，m2高度h1＝l－x1(l是k2原长，x1是k2形变量)，求得h1＝l－m1＋m2gk2，当m1离开k1时，k1对m2弹力为零，这时m2的高度h2＝l－x2＝l－m2gk2，木块m2上移Δx＝h2－h1＝x1－x2＝m1k2g所以选项C正确．该法思路是先后求出木块m2的高度，高度差就是m2向上移动的距离．解法二：本题也可以通过求解下面弹簧在初、末状态压缩量的变化量求解．未提木块前，下面弹簧的压缩量x1＝m1＋m2k2g，当m1离开k1时，下面弹簧的压缩量x2＝m2k2g，这时下面木块移动的距离Δx＝x1－x2＝m1k2g.故正确答案为C.【答案】C•【方法总结】•(1)本题中有两个关键性词语应予以重视：“轻质弹簧指不计弹簧质量”；“缓慢”指匀速运动且速度大小很小．•(2)因为弹簧的弹力F与形变量x成正比，所以当弹簧的弹力增加(或减小)ΔF时，弹簧的再伸长(缩短)量Δx＝ΔF/k.•(3)要注意弹簧所处的状态(拉伸和压缩状态)，否则容易产生错解和漏解．•如图所示，a、b、c为三个物体，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们的连接如图所示，并处于平衡状态，则()变式训练1-1•A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态•B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态•C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态•D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态•解析：物体a对轻绳可能为拉力，也可能无作用力，故弹簧N只能处于拉伸或保持原长．当N处于原长时，M只能处于压缩状态，且对物体a的弹力等于重力．当N处于拉伸状态时，M可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状态，还可能保持原长．所以选项AD正确．•答案：AD•如图所示，质量均为m的A、B两物体在水平推力F的作用下，紧靠在竖直墙上处于静止状态．试确定A所受的静摩擦力．若增大推力F，物体A所受的静摩擦力是否变化？题型2整体法和隔离法求解静摩擦力的大小例2•【分析】不少学生在求解本题时，不加分析和思考，认为B对A的静摩擦力FfBA的方向是竖直向上的，这是毫无根据的主观臆断，这种思维是求解物理问题中最为忌讳的．•本题的求解过程是先分析物体B，后分析物体A.其实，本题也可先将A、B两物体作为一个整体分析，先确定出墙对A的静摩擦力，然后再单独分析物体A，确定出B对A的静摩擦力．•【解析】先分析B物体．如下图甲所示，在竖直方向上，B受向下的重力作用，而B物体是静止的，因此，在竖直方向上必须有一个竖直向上的力与重力平衡，而此力只可能来自A对B的静摩擦力，故可知A对B的静摩擦力大小为FfAB＝mg，方向竖直向上．由力的相互作用性可知，B对A的静摩擦力的大小为FfBA＝mg，方向为竖直向下．•再对A物体进行分析．如上图乙所示，在竖直方向上，A同样受竖直向下的重力mg的作用，同时又受到B对其竖直向下的、大小为mg的静摩擦力的作用．而A物体也是静止的，同样在竖直方向上必然应有一个力来平衡这两个竖直向下的力，该力也只可能来自墙对A的静摩擦力，故可知墙对A的静摩擦力大小为Ff墙A＝mg＋mg＝2mg，方向为竖直向上．•综合以上分析可得，A所受的静摩擦力有两个：一个是墙对A竖直向上的、大小为Ff墙A＝2mg的静摩擦力，另一个是B对A竖直向下的、大小为FfBA＝mg的静摩擦力．•若增大推力F，物体间的正压力增大，物体仍将保持静止状态，仍应该用上面的方法确定A所受的静摩擦力，其结论是A所受的静摩擦力不变．•【答案】见解析•【方法总结】•(1)当几个物体相对静止时，可以把这几个物体看成一个整体，求解整体外的物体对整体内物体作用时用整体法．•(2)求解整体内物体间相互作用力时用隔离法．•如下图所示，三个完全相同的长方体竖直叠放在水平面上，大小相等，方向相反的两个水平力F分别作用于A、B，三个长方体均处于静止状态，则()变式训练2-1•A．物体A对B的摩擦力大小等于F，方向向左•B．物体C对B的摩擦力大小等于F，方向向左•C．水平面对C的摩擦力大小等于F，方向向左•D．物体A、B之间没有摩擦力的作用•解析：隔离A物体可知，B对A的摩擦力大小为F，方向水平向右，A对B的摩擦力大小为F，方向应水平向左，故A对，D错误．隔离B物体，由于力F与A对B的摩擦力等大反向，C对B的摩擦力为零，B错误．把A、B、C看成整体，由合力为零可知，水平面对C没有摩擦力，C错误．•答案：A•如图所示是皮带转动的示意图，O1是主动轮，O2是从动轮，两轮水平放置，当主动轮顺时针匀速转动时，重10N的物体同皮带一起运动，若物体与皮带之间最大静摩擦力为5N，则物体所受皮带的摩擦力的大小和图中皮带上P，Q两处所受的摩擦力的方向是()•A．5N、向下、向下•B．5N、向下、向上•C．0、向下、向上•D．0、向下、向下题型3传动装置中摩擦力方向的确定例3•【解析】O1是主动轮，皮带之所以转动就是主动轮对皮带产生摩擦力作用的结果，所以在皮带上主动轮对P点的摩擦力是作为皮带运动的动力，其方向向下，O2是从动轮，也就是皮带带动轮O2旋转的，所以轮O2对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力，在Q点皮带受到的摩擦力方向向下．皮带上的物体处于平衡状态，根据受力平衡可以知道，该物体不受摩擦力的作用，故选D.•【答案】D•【方法总结】•(1)对于传动装置各部分间的静摩擦力方向的判断类问题．关键是主动轮和从动轮的确定，若不能确定可分别讨论，中间传送者如皮带对于主动轮来说，是从动者，但对于从动轮来说，皮带就是主动者．•(2)判断主动者的相对运动趋势方向时，可用假设法，假设光滑时，主动者的相对运动方向，即为相对运动趋势方向，由此可得主动者受到静摩擦力的方向．•自行车在平直公路上匀速前进时，前后轮所受摩擦力的方向()•A．都向后•B．都向前•C．前轮向后，后轮向前•D．前轮向前，后轮向后变式训练3-1•解析：自行车匀速前进时，由于人通过链条给后轮一个力，使后轮顺时针转动，设轮与地面接触处光滑，则轮应加速顺时针转动，说明轮有相对地面向后转动的趋势，由于静摩擦力的方向与物体的运动趋势方向相反，故后轮所受静摩擦力f1的方向向前；前轮转动是由于前轮受到力的作用，若前轮与地面接触处光滑，则前轮就不会转动，故前轮相对地面有向前运动的趋势，其所受摩擦力向后，如图所示．•答案：C•答案：C•如图，给物体m一个初速度后，物体沿粗糙斜面向上滑动．在向上滑动的过程中，关于物体m受到的力，下列说法正确的是()题型4物体的受力分析例4•A．受重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力•B．受重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力•C．受重力、斜面的支持力、沿斜面向下的滑动摩擦力•D．受重力、斜面的支持力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力、沿斜面向下的下滑力•【分析】分析物体受力的原则：由易到难、循序分析：一般先分析重力，后分析接触力，接触力中先分析弹力后分析摩擦力，即“一重、二弹、三摩擦”．•【解析】有质量的物体必定受到重力作用，物体在重力作用下要压紧斜面，故斜面和物体之间必定产生弹力作用，斜面不光滑，所以物体还受到斜面对它的滑动摩擦力的作用．物体沿斜面向上运动时不受向上的冲力作用，因为找不到冲力的施力物体，同理，也找不到下滑力的施力物体，故下滑力也不存在．•【答案】C•【方法总结】•(1)在进行受力分析时，分析的是物体“受到”的力，而不是物体对外施加的力．•(2)区分内力和外力：对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力分析图上．•画出图中静止物体A的受力示意图．变式训练4-1•解析：物体A的受力示意图如图所示．•答案：见解析•1.如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是()•A．M对m的摩擦力方向向右•B．M对m的摩擦力方向向左•C．地面对M的摩擦力方向向右•D．地面对M无摩擦力的作用•解析：首先研究木板和木块组成的整体，不考虑其内部作用力，对整体而言，其静止于水平地面上，没有相对地面运动的趋势，所以和地面之间没有静摩擦力；再单独研究小木块，因为弹簧压缩有恢复原状的趋势，弹簧对小木块有一个向左的推力，根据受力平衡，得出M对m的摩擦力方向向右．故选项A、D正确．•答案：AD•2．如右图所示，水平力F将质量均为m的三块砖压在竖直墙上，静止不动，A与F接触表面光滑不受摩擦力，则下列叙述正确的是()•A．墙壁施给C的摩擦力为mg，方向竖直向下•B．墙壁施给C的弹力为F•C．A施给B的摩擦力大小为mg，方向竖直向下•D．C施给B的摩擦力大小为2mg，方向竖直向上•解析：A、B、C均处于静止状态，将三者视为一个整体来研究，受力分析如下图(a)所示，可知墙壁施加给C的摩擦力为3mg，方向竖直向上，墙壁施给C的弹力大小为F.将B、C视为一个整体研究，其竖直方向上受力分析如下图(b)所示，可知A施给B的摩擦力大小为mg，方向竖直向下，将A、B视为一个整体来研究，其竖直方向上受力分析如下图(c)所示，可知C施给B的摩擦力大小为2mg，方向竖直向上，故选B、C、D.•答案：BCD•3．物体A的质量为1kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始，物体以一定的初速