受力分析
18如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（ ）
A. 绳OO'的张力也在一定范围内变化 B. 物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C. 连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D. 物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 【答案】BD
【解析】 由题意，在F保持方向不变，大小发生变化的过程
中，物体a、b均保持静止，各绳角度保持不变；选a受力分析得，绳的拉力Tmag，所以物体a受到绳的拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误； a、b受到绳的拉力大小方向均不变，所以OO的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，并将各力沿水平方向和竖直方向分解，如上图所示。由受力平衡得：TxfFx，
FyNTymbg。T和mbg始终不变，当F大小在
B选一定范围内变化时；支持力在一定范围内变化，D选项正项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，
确；故答案选BD。
考查动态平衡分析、力的正交分解和力的平衡方程。
一、各种力的特点与产生的条件
1、重力：重力的大小G=mg，重力的方向竖直向下。重力的大小方向与物体的运动状态无关，不论是否接触。
2、弹力：物体之间相互接触，并相互挤压，就会有弹力，弹力的方向总是垂直于接触面并与发生形变的方向相反。产生条件：接触、形变。分析弹力时，去找哪些物体与研究对象接触，再分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有弹力。例如，铅球被运动员奋力推出，铅球在空中只受重力，而没有弹力．也没有向前的冲力。
3、摩擦力：产生条件：相互接触、相互挤压、相对静止又有相对运动趋势或相对运动。方向：沿接触面，与相对运动趋势方向相反。
滑动摩擦力：与压力成正比，与接触面的粗糙程度有关 f=μN。μ
由接触面的粗糙程度决定，与
接触面积大小、相对速度大小无关。
2．受力分析的程序
(1)根据题意选取研究的对象．
(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来，
(3)每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，按顺序：重力，拉力，弹力，摩擦力，电场力，磁场力
(4)画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的运动状态．
检验原理：平衡条件下（匀速，静止）： 不平衡（有加速度！）： 3．受力分析的注意事项
(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的力． (2)只分析根据性质命名的力．
(3)每分析一个力，都应找出施力物体．
(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力． 例1．如图所示，用力F将一个木块压在倾斜板上静止不动，则木块（ ）
A．有可能只受两个力作用 B．有可能只受三个力作用 C．必定受四个力作用
D．以上说法都不对
例2．如图所示，用力F将一个木块压在倾斜板上静止不动，则木块（ ）
A．有可能只受两个力作用 B．有可能只受三个力作用 C．必定受四个力作用
D．以上说法都不对
二、受力分析的基本原则
初步分析之后，如果能对照受力分析的基本原则换个角度检查一下分析结果的正确性，
这样才能做到万无一失。两个基本原则依次为：（1）每个力都必须有施力物体；（2）受力情况必须和物体的运动状态相吻合。
例：物体A放在水平传送带上，且A与传送带保持相对静止，如图所示，若传送带向右匀速运动，试分析A的受力。
解：A物体仅受两个力作用：重力和传送带对A产生的弹力。
需要特别注意的是传送带对A物体并没有静摩擦力，这一点可以借助受力分析的第二原则来进行检查。假如认为传送带对A物体有静摩擦力，那么，A物体共受三个外力作用，其中重力、弹力在竖直方向，而静摩擦力在水平方向，三者不可能相互平衡。可是实际上A物体和传送带一起匀速运动，受力必须平衡。初步分析的结果与实际运动状态发生了矛盾，矛盾产生的原因就是静摩擦力其实并不存在。
例 如左图图所示，光滑小球与水平面和台阶接触并处于静止状态，分析小球的受力情况。
考察小球的运动状态：静止，满足合外力为0。用假设方法：如果小球除重力、水平面的竖直支持力之外，还受到台阶弹力作用，如右图所示，此三个力合力不为0，不能满足平衡条件，所以一定不存在支持力，小球与台阶接触但不挤压。或假设将台阶去掉，看小球的运动状态是否变化。
三、受力分析的常用方法
根据涉及的物体个数和解题需要，常用的受力分析方法可分为两种： （一）隔离法
例：如图所示，A、B、C三木块叠放在水平桌面上，对B木块施加一个水平向右恒力F，三木块共同向右匀速运动，三木块的重力都是G，分别画出三木块受力示意图。
解：隔离A木块分析，按照受力分析的口诀：
（1）重力肯定有；
（2）弹力看四周──周围只有木块B和A接触，接触处也有弹性形变，因此B对A有向上的弹力；
（3）分析摩擦力──结合受力分析的第二原则可知，A、B间不可能有静摩擦力存在，否则A不可能向右匀速运动；
（4）不忘电磁浮──此处空气产生的浮力忽略不计，电磁力也不存在。 隔离B木块分析，按照受力分析的口诀：
（1）重力肯定有；
（2）弹力看四周──周围除了拉力F的施力物体与B接触外，还有木块A、C分别与B接触，且接触处均有弹性形变，因此A对B有向下的弹力，C对B有向上的弹力；
（3）分析摩擦力──根据牛顿第三定律，A对B没有静摩擦力，但B相对于C有向右滑动的趋势，所以C对B产生水平向左的静摩擦力；
（4）不忘电磁浮──理由与结果同A。
隔离C木块分析，按照受力分析的口诀：
（1）重力肯定有；
（2）弹力看四周──木块B，地面分别与C接触，接触处均存在弹性形变，因此B对C有
向下的弹力，地面对B有向上的弹力；
（3）分析摩擦力──根据牛顿第三定律，B对C有水平向右的静摩擦力，而C相对于地面
有向右滑动的趋势，所以地面对C产生水平向左的静摩擦力； （4）不忘电磁浮──理由与结果同A。
（二）整体法
例：如图所示，A、B两个长方形物体静止地叠放在倾角为静止状态，设A、B的重力大小分别为
、
的斜面体上，斜面也处于
，试斜面对B产生的摩擦力。
解：将A、B组成一个整体，整体受力如图。 斜面对整体产生的摩擦力属静摩擦力，不能使用件求解。
将整体的重力按效果进行分解。
计算，此题只能利用平衡条
沿斜面方向
与
相互平衡，所以
方向沿斜面向上。
例：如图所示，质量都是m的4块砖被夹在两木板之间静止。求中间两块砖之间的摩擦力。
解：对四块砖组成的整体进行受力分析，如图所示：
由平衡条件可知： 则
在对左侧两块砖组成的整体进行受力分析，如图所示：
竖直方向由于
与
等值反向，两力已经平衡，因此中间两块砖之间没有摩擦力，
或者说两者之间的摩擦力为0。
【例1】在粗糙水平面上放着一个三角形木块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如图2-4-1所示， 若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（ ） A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右 B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左 C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定， 因m1、m2、θ1、θ2的数值均未给出
图2-4-1
D．没有摩擦力作用 【解析】 （整体法）：由于三角形木块和斜面上的两物体都静止，可以把它们看成一个整体， 如图2-4-2所示，竖直方向受到重力（m1+m2+M）g和支持力FN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．
【答案】D
四、变式练习
1．如图所示，人重600N，木板重400N，人与木板，木板与地面间动摩擦系数均为0．2，现在，人用一水平恒力拉绳子，使他与木块一起向右匀速运动，则人拉绳子的力及人与木块间的摩擦力分别是多少？
2：如左图所示，滑轮固定在天花板上，物块A、B用跨过滑轮不可伸长的轻细绳相连接，物块B静止在水平地面上。如用f和FN分别表示水平地面对物块B的摩擦力和支持力，则关于物体B的受力分析正确的是（ ）
A．可能受四个力：重力、弹力、拉力、静摩擦力 B．一定受四个力：重力、弹力、拉力、静摩擦力 C．可能受三个力：重力、拉力、静摩擦力 D．一定受三个力：重力、拉力、静摩擦力
研究对象：物体。
考查状态：处于静止状态，满足平衡条件——合外力为零 受力分析如下图所示：
表面看四个力和三个力都可能满足合外力为零。
深入分析，如果物体只受三个力而合外力为零，则物体与地面之间的弹力为零，即物体与地面之间不互相挤压。
用假设法，假设物体与地面之间不互相挤压，则物体与地面之间就失去了摩擦力存在的前提条件。而摩擦力如果不存在则物体的平衡条件将不能满足。所以，物体B一定受四个力作用，
B正确。
变式练习答案： 1．100N，
100N
受力分析
18如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（ ）
A. 绳OO'的张力也在一定范围内变化 B. 物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C. 连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D. 物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 【答案】BD
【解析】 由题意，在F保持方向不变，大小发生变化的过程
中，物体a、b均保持静止，各绳角度保持不变；选a受力分析得，绳的拉力Tmag，所以物体a受到绳的拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误； a、b受到绳的拉力大小方向均不变，所以OO的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，并将各力沿水平方向和竖直方向分解，如上图所示。由受力平衡得：TxfFx，
FyNTymbg。T和mbg始终不变，当F大小在
B选一定范围内变化时；支持力在一定范围内变化，D选项正项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，
确；故答案选BD。
考查动态平衡分析、力的正交分解和力的平衡方程。
一、各种力的特点与产生的条件
1、重力：重力的大小G=mg，重力的方向竖直向下。重力的大小方向与物体的运动状态无关，不论是否接触。
2、弹力：物体之间相互接触，并相互挤压，就会有弹力，弹力的方向总是垂直于接触面并与发生形变的方向相反。产生条件：接触、形变。分析弹力时，去找哪些物体与研究对象接触，再分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有弹力。例如，铅球被运动员奋力推出，铅球在空中只受重力，而没有弹力．也没有向前的冲力。
3、摩擦力：产生条件：相互接触、相互挤压、相对静止又有相对运动趋势或相对运动。方向：沿接触面，与相对运动趋势方向相反。
滑动摩擦力：与压力成正比，与接触面的粗糙程度有关 f=μN。μ
由接触面的粗糙程度决定，与
接触面积大小、相对速度大小无关。
2．受力分析的程序
(1)根据题意选取研究的对象．
(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来，
(3)每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，按顺序：重力，拉力，弹力，摩擦力，电场力，磁场力
(4)画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的运动状态．
检验原理：平衡条件下（匀速，静止）： 不平衡（有加速度！）： 3．受力分析的注意事项
(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的力． (2)只分析根据性质命名的力．
(3)每分析一个力，都应找出施力物体．
(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力． 例1．如图所示，用力F将一个木块压在倾斜板上静止不动，则木块（ ）
A．有可能只受两个力作用 B．有可能只受三个力作用 C．必定受四个力作用
D．以上说法都不对
例2．如图所示，用力F将一个木块压在倾斜板上静止不动，则木块（ ）
A．有可能只受两个力作用 B．有可能只受三个力作用 C．必定受四个力作用
D．以上说法都不对
二、受力分析的基本原则
初步分析之后，如果能对照受力分析的基本原则换个角度检查一下分析结果的正确性，
这样才能做到万无一失。两个基本原则依次为：（1）每个力都必须有施力物体；（2）受力情况必须和物体的运动状态相吻合。
例：物体A放在水平传送带上，且A与传送带保持相对静止，如图所示，若传送带向右匀速运动，试分析A的受力。
解：A物体仅受两个力作用：重力和传送带对A产生的弹力。
需要特别注意的是传送带对A物体并没有静摩擦力，这一点可以借助受力分析的第二原则来进行检查。假如认为传送带对A物体有静摩擦力，那么，A物体共受三个外力作用，其中重力、弹力在竖直方向，而静摩擦力在水平方向，三者不可能相互平衡。可是实际上A物体和传送带一起匀速运动，受力必须平衡。初步分析的结果与实际运动状态发生了矛盾，矛盾产生的原因就是静摩擦力其实并不存在。
例 如左图图所示，光滑小球与水平面和台阶接触并处于静止状态，分析小球的受力情况。
考察小球的运动状态：静止，满足合外力为0。用假设方法：如果小球除重力、水平面的竖直支持力之外，还受到台阶弹力作用，如右图所示，此三个力合力不为0，不能满足平衡条件，所以一定不存在支持力，小球与台阶接触但不挤压。或假设将台阶去掉，看小球的运动状态是否变化。
三、受力分析的常用方法
根据涉及的物体个数和解题需要，常用的受力分析方法可分为两种： （一）隔离法
例：如图所示，A、B、C三木块叠放在水平桌面上，对B木块施加一个水平向右恒力F，三木块共同向右匀速运动，三木块的重力都是G，分别画出三木块受力示意图。
解：隔离A木块分析，按照受力分析的口诀：
（1）重力肯定有；
（2）弹力看四周──周围只有木块B和A接触，接触处也有弹性形变，因此B对A有向上的弹力；
（3）分析摩擦力──结合受力分析的第二原则可知，A、B间不可能有静摩擦力存在，否则A不可能向右匀速运动；
（4）不忘电磁浮──此处空气产生的浮力忽略不计，电磁力也不存在。 隔离B木块分析，按照受力分析的口诀：
（1）重力肯定有；
（2）弹力看四周──周围除了拉力F的施力物体与B接触外，还有木块A、C分别与B接触，且接触处均有弹性形变，因此A对B有向下的弹力，C对B有向上的弹力；
（3）分析摩擦力──根据牛顿第三定律，A对B没有静摩擦力，但B相对于C有向右滑动的趋势，所以C对B产生水平向左的静摩擦力；
（4）不忘电磁浮──理由与结果同A。
隔离C木块分析，按照受力分析的口诀：
（1）重力肯定有；
（2）弹力看四周──木块B，地面分别与C接触，接触处均存在弹性形变，因此B对C有
向下的弹力，地面对B有向上的弹力；
（3）分析摩擦力──根据牛顿第三定律，B对C有水平向右的静摩擦力，而C相对于地面
有向右滑动的趋势，所以地面对C产生水平向左的静摩擦力； （4）不忘电磁浮──理由与结果同A。
（二）整体法
例：如图所示，A、B两个长方形物体静止地叠放在倾角为静止状态，设A、B的重力大小分别为
、
的斜面体上，斜面也处于
，试斜面对B产生的摩擦力。
解：将A、B组成一个整体，整体受力如图。 斜面对整体产生的摩擦力属静摩擦力，不能使用件求解。
将整体的重力按效果进行分解。
计算，此题只能利用平衡条
沿斜面方向
与
相互平衡，所以
方向沿斜面向上。
例：如图所示，质量都是m的4块砖被夹在两木板之间静止。求中间两块砖之间的摩擦力。
解：对四块砖组成的整体进行受力分析，如图所示：
由平衡条件可知： 则
在对左侧两块砖组成的整体进行受力分析，如图所示：
竖直方向由于
与
等值反向，两力已经平衡，因此中间两块砖之间没有摩擦力，
或者说两者之间的摩擦力为0。
【例1】在粗糙水平面上放着一个三角形木块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如图2-4-1所示， 若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（ ） A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右 B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左 C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定， 因m1、m2、θ1、θ2的数值均未给出
图2-4-1
D．没有摩擦力作用 【解析】 （整体法）：由于三角形木块和斜面上的两物体都静止，可以把它们看成一个整体， 如图2-4-2所示，竖直方向受到重力（m1+m2+M）g和支持力FN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．
【答案】D
四、变式练习
1．如图所示，人重600N，木板重400N，人与木板，木板与地面间动摩擦系数均为0．2，现在，人用一水平恒力拉绳子，使他与木块一起向右匀速运动，则人拉绳子的力及人与木块间的摩擦力分别是多少？
2：如左图所示，滑轮固定在天花板上，物块A、B用跨过滑轮不可伸长的轻细绳相连接，物块B静止在水平地面上。如用f和FN分别表示水平地面对物块B的摩擦力和支持力，则关于物体B的受力分析正确的是（ ）
A．可能受四个力：重力、弹力、拉力、静摩擦力 B．一定受四个力：重力、弹力、拉力、静摩擦力 C．可能受三个力：重力、拉力、静摩擦力 D．一定受三个力：重力、拉力、静摩擦力
研究对象：物体。
考查状态：处于静止状态，满足平衡条件——合外力为零 受力分析如下图所示：
表面看四个力和三个力都可能满足合外力为零。
深入分析，如果物体只受三个力而合外力为零，则物体与地面之间的弹力为零，即物体与地面之间不互相挤压。
用假设法，假设物体与地面之间不互相挤压，则物体与地面之间就失去了摩擦力存在的前提条件。而摩擦力如果不存在则物体的平衡条件将不能满足。所以，物体B一定受四个力作用，
B正确。
变式练习答案： 1．100N，
100N