1、弹力、摩擦力及受力分析【题型攻略】1.受力分析的基本思路：确定对象：可以是单个物体也可以多个物体组成的系统；按顺序画力：一般遵行“先场力再接触力”和“ 一重、二弹、三摩擦” （注意：摩擦力的前提条件是接触物有弹力） ；验证： 每一个力都应找到对应的施力物体 ；受的力应与物体的运动状态对应。2.受力分析的易错点：混 淆 研 究 对 象 受 到 别 的 物 体 的 力 与 研 究 对 象 对 别 的 物 体 的 作 用 力 ；把合力或分力或效果力作为物体所受的力；“漏力” 或“添力”，每一个力都应找到对应的施力物体。3.区分“轻绳” 、 “轻杆”和“ 轻弹簧”的弹力特征：轻绳只能产生拉力，不能产生
2、压力，拉力的方向沿绳子收缩的方向；轻杆弹力方向不一定沿杆的方向；轻弹簧既能产生压力，又能产生拉力，力的方向沿弹簧轴线。轻绳和轻杆的弹力可以突变；轻弹簧的弹力不能突变，只能渐变。4.区分“死结“ 与 ”活结”， “定杆“与”动杆” ：“死结绳子” 两端拉力不一定相等， “活结绳子”两端拉力一定相等。 “定杆” （一端固定）的弹力不一定沿杆方向；“动杆” （一端可自由转动）弹力必沿杆方向。5.摩擦力方向的判断摩擦力问题首先要搞清是静摩擦还是滑动摩擦，有时要注意两种摩擦力的相互转换。假设法：假设接触面光滑(即无摩擦力) 时，看物体是否发生相对运动（或相对运动趋势） .状态法：结合运动状态根据二力平衡
3、条件、牛顿第二定律求解转换研究对象法：牛顿第三定律阻力或动力分析法：如皮带传动装置中，主动轮所受的摩擦力是阻力，故摩擦力方向与其转动方向相反：而从动轮所受的摩擦力是动力，故摩擦力方向与其转动方向相同。摩擦力大小计算静摩擦力求解：（由运动状态决定）结合运动状态根据二力平衡 条件、牛顿第二或第三定律求解；滑动摩擦力求解：（由正压力决定）公式 ；或 结合运动状态根据二力平衡条件、NfF牛顿第二或第三定律求解。【真题佐证】如图，墙上有两个钉子 a 和 b，它们的连线与水平方向的夹角为 45，两者的高度差为 l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点，另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为 m1 的重物
4、。在绳子距 a 端 l/2 得 c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为 m2 的钩码，平衡后绳的 ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比 m1/ m2 为（ ）A B2 C D5252【答案】C 【解析】平衡后设绳的 BC 段与水平方向成 角，则： 对节点 C 分析tan,si5三力平衡，在竖直方向上有： 得： ，选 C。21simg12sim如图所示，石拱桥的正中央有一质量为 m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为 ,重力加速度为 g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹 力 的大小为A B. 2sin2sgcoC D. 1tam1t答案：A解析：设石块侧面所受的弹力为 F，则弹
5、力与水平方向的夹角为 ， 由力的平衡条件可知，所以有 ，A 对。2sinFg2sinmg如图所示，将两相 同的木块 a、b 至于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时 a、b 均静止。弹簧处于 伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力0， b 所受摩擦力 =0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬fafF间（ ）A 大小不变 B 方向改变fa faC 仍然为零 D 方向向右fbFfbF答案：ADal/2 。解析：弹簧处于伸长状态，弹簧对物 体施加的是拉力。先对物体 b 进行受力分析。 在轻绳未剪断时，b 在水平方向上受到两个力的作用，向左的弹簧的拉力和向右的绳的拉力，在突然剪
6、断细绳时，弹簧的拉力还没有发生变 化，即弹簧的长度没有变化，但物体 b 具有向左运动的趋势，所以要受到一个与弹簧拉力方向相反的摩擦力，故选项 C 错误，D 正确。对物体 a受力分析，在剪断细绳前后，物体 a 的位置没有发生变化，受到的弹簧拉力和细绳拉力没有发生变化，故它所受到的摩擦力没有发生变化。故选项 A 正确，B 错误。如图所示，与水平面夹角为 30的固定斜面上有一质量 m=1.0kg 的物体。细绳的一端摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为 4.9N。关于物体受力的判断（取 g=9.8m/s2） ，下列说法正确的是A.斜面对物体的摩擦力大小为零B. 斜面对物
7、体的摩擦力大小为 4.9N，方向沿斜面向上C. 斜面对物体的摩擦力大小为 4.9 N，方向沿斜面向上D. 斜面对物体的摩擦力大小为 4.9N，方向垂直斜面向上答案：A解析：物体的重力下滑分量可知为 4.9N，弹簧拉力为 4.9N，物块沿斜面方向手里平衡，所以摩擦力应为 0。 【模拟演练】如图所示，物块 A 放在倾斜的木板上，木板的倾角 为 30和 45时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的滑动摩擦系数为（ ）A1 2 B 2 C 2 D 235【答案】B【解析】由倾度不等而摩擦力相等可知，一个是静摩擦力，另一个是滑动摩擦力，显然，当木板倾角较小，即=30时，物体静止，此时是静摩擦力，
8、大小 f1=mgsin30；当=45 时，物体滑动，此时是滑动摩擦力，大小 f2=mgcos45；由 f1=f2，即 mgsin30=mgcos45，解得 =。选 B。2如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是答案：A解析：壁虎在竖直玻璃面 上斜向上匀速爬行，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，图示中 A 正确.两个劲度系数分别为 k1 和 k2 的轻 质弹簧 a、b 串接在一起，a 弹簧的一端固定在墙上，如图所示开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在 b 弹簧的 P 端向右拉动弹簧，已知 a弹簧的伸长量为 L，则 Ab 弹簧的伸长量也为
9、 LBb 弹簧的伸长量为 12kC P 端向右移运动的距离为 2LDP 端向右移运动的距离为（1+ ）L21k答案：B解析：根据两根弹簧中弹力相等可知 b 弹簧的伸长量为 ，选项 A 错误 B 正确；P 端向右12kL移动的距离为 L+ L，选项 C、D 均错。12k如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连结,弹簧、地面水平。A、B 是物块能 保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点， A、B 两点离墙壁的距离分别是 x1、x 2。物块与 地面的最大静摩擦力 为 f。则弹簧的劲度系数为A. B. 21+fx21+fxC. D. 21f21f答案：C解析：设弹簧原长为 L，对物块离墙壁最近的点
10、，k(L- x 1)=f，对物块离墙壁最远的点，k( x2-L)=f，联立解得：k= ，选项 C 正确。21f如图所示，A、B 两球质量均为 m固定在轻 弹簧的两端，分别用细绳悬于 O 点，其中球 A处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处，已知两球均处于平衡状态 ，OAB 恰好构成一个正三角形，则下列说法正确的是（重力加速度为 g）A球 A 可能受到四个力的作用B弹 簧对球 A 的弹力大于对球 B 的弹力C绳 OB 对球 B 的拉 力大小一定等于 mgD绳 OA 对球 A 的拉力大小等于或小于 1.5mg答案：ACD解析：球 A 可能 受到重力、竖直墙面的弹力、弹簧弹力、细绳的拉力四个力的作用
11、，选项 A正确；弹 簧对球 A 的弹力和对球 B 的弹力是作用力和反作用力，二者大小相等，选项 B 错误；由两球均处于平衡状态，且 OAB 恰好构成一个正三角形知绳 OB 对球 B 的拉 力大小一定等于mg，选项 C 正确；对 A 球，若水平地面对 A 球支持力为零，由平衡条件可得绳 OA 对 球 A 的拉力等于 1.5mg；若水平地面对 A 球支持力不为零， ，由平衡条件可得绳 OA 对球 A 的拉力小于 1.5mg，选项 D 正确。如图所示，一个质量为 m 的滑块静止置于倾角为 30的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的 P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为 30则A滑块
12、可能受到三个力作用B弹簧一定处于压缩状态C斜面对滑块的支持力大小可能为零D斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 12mg答案：AD解析：弹簧可能恰好处于原长，滑块只受到重力、斜面支持力和摩擦力三个力作用，选项 A正确 B 错误；将滑块隔离受力分析，将滑块所受重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向，由平衡条件可知，斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 ，斜面对滑块的支持力大小一定不12mg为零，选项 C 错误 D 正确。如图所示，物体 A、B 用细绳与弹簧连接后跨过滑轮A 静止在倾角为 45的粗糙斜面上，B悬挂着已知质量 mA3m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由 45减小到 30，那么下列说法中正确的是 (
13、) A弹簧的弹力将减小B物体 A 对斜面的压力将减少C物体 A 受到的静摩擦力将减小D弹簧的弹力及 A 受到的静摩擦力都不变答案：C解析：将斜面倾角由 45减小到 30，弹簧的弹力等于 B 的重力，不变，选项 A 错误；倾角减小 ，物体 A 对斜面的压力将增大，选项 B 错误；斜面倾角为 45时，A 重力沿斜面方向分力为 3mB gsin45，由平衡条件条件可知物体 A 受到的静摩擦力为 3mB gsin45-mB g；斜面倾角由 45减小到 30，体 A 受到的静摩擦力为 3mB gsin30-mB g；所以物体 A 受到的静摩擦力将减小，选项 C 正确 D 错误。如图所示，在水平板左端有一
14、固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为 m 的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与板的动摩擦因数及最大 静摩擦因数均为 。现3将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为 ，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小 F 随夹角 的变化关系可能是图中的（ ）答案：C解析：设板与水平面的夹角为 时，滑块相对于板刚要滑动，则由 mgsin=mgcos得 tan= ，= ，则 在 0- 范围内，弹簧处于原长，弹力 F=0；当板与水平面的夹角大366于 时，滑块相对板缓慢滑动，由平衡条件得 F=mgsin-mgcos= ，其2sin()1mg中 tan=-，说明 F 与 是正弦形式的关系当 = 时，F=mg故选 C。2
