深圳片区-高一物理必修一受力分析难题整理

必修一物理受力分析难题整理

例题1.（2015实验高中部第二阶段考）（2015市外练习卷）（2008天津卷）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（）

A．F1保持不变，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变

C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变

【考点】共点力平衡的条件及其应用．

【分析】分别以B和整体为研究对象，分别进行受力分析画出力的示意图，根据F的变化可知B对A的作用力，及地面对A的作用力．

【解答】解：对B分析，可知墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及重力的合力大小相等，方向相反，故当F增大时，B对A的压力增大；即F2增大；同理可知，墙对B的作用力F1增大；

对整体分析，整体受重力、支持力、摩擦力及压力F而处于平衡，故当F增大时，地面对A的支持力增大；故F3增大；

但水平方向力不变；

故选C．

变式练习1.一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示．若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N和摩擦力f的变化情况是（）

A

B

F

F

A．N增大，f增大B．N增大，f不变

C．N不变，f增大D．N不变，f不变

例题2.（2015实验高中部第二阶段考）（2015市外练习卷）一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示．现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力F N的大小变化情况是( )

A．F N先减小，后增大B．F N始终不变

C．F先减小，后增大D．F始终不变

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】当细绳缓慢拉动时，整个装置处于动态平衡状态，以B点为研究对象，分析受力情况，作出力图．根据平衡条件，运用三角形相似法，得出F和FN与边长AB、AO、BO及物体重力的关系，再分析F、FN的变化情况．

F B

O

θ

变式练习2. 如图所示，光滑大球固定不动，它的正上方有一个定滑轮，放在大球上的光滑小球（可视为质

点）用细绳连接，并绕过定滑轮，当人用力F 缓慢拉动细绳时，小球所受支持力为N ，则N ，F 的变化情况是（ ）

A ．都变大

B ．N 不变，F 变小

C ．都变小

D ．N 变小，F 不变

变式练习3. 如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，承受弹力的最大值一定，A 端用铰链固定，滑轮在A

点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），B 端吊一重物．现将绳的一端拴在杆的B 端，用拉力F 将B 端缓慢上拉（均未断），在AB 杆达到竖直前（ ）

A ．绳子越来越容易断

B ．绳子越来越不容易断

C ．AB 杆越来越容易断

D ．AB 杆越来越不容易断

例题3. （2015深中练习卷）（2015市外练习卷）（2015红岭练习卷）有一个支架AOB ，AO 水平放

置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑，AO 上套有一个小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示．现将P 环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是（ ）

A ．N 不变，T 变大

B ．N 不变，T 变小

C ．N 变小，T 变大

D ．N 变大，T 变小

F

R F

A

B

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】分别以两环组成的整体和Q环为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件研究AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况．

【解答】解：以两环组成的整体，分析受力情况如图1所示．根据平衡条件得，N=2mg保持不变．再以Q环为研究对象，分析受力情况如图2所示．设细绳与OB杆间夹角为α，由平衡条件得，细绳的拉力T=mg/cosα，P环向左移一小段距离时，α减小，cosα变大，T变小．

故选：B．

变式练习4.（2015秋?孝感期中）有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两球质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图）．现将P环向右移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，对P环的受力情况，下列说法正确的是（）

A．横杆对它的支持力变大B．横杆对它的摩擦力变大

C．绳子对它的拉力变小D．P的合外力不为零