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训练说明：本套强化题在基础题型之上，聚焦高考力学高频综合模型，强化“多物体联动、临界状态判断、隐含条件挖掘”三大核心难点，精准匹配高二弱科生进阶提升需求。题目涵盖“斜面+连接体”“滑块-木板+外力突变”“传送带+临界滑动”等综合场景，严格遵循“受力分析4步法”训练逻辑。建议在完成基础题后使用，每道题限时6分钟，作答后重点对照解析中的“模型拆解逻辑”和“临界条件分析”，强化对复杂场景的受力梳理能力，筑牢高考力学综合题解题根基。

一、 基础进阶类（单一模型+隐含条件/临界状态）

第1题：斜面连接体的静摩擦临界受力分析

考查重点：多物体隔离法、静摩擦临界条件判断、平衡状态与非平衡状态分界

题目：如图所示，质量M=5kg的斜面体静止在光滑水平地面上，斜面倾角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）。质量m=2kg的物块静止在斜面体上，现用水平向左的恒力F缓慢增大作用于斜面体，当F=30N时物块恰好相对于斜面体不滑动（两者保持相对静止共同加速）。请分别画出物块和斜面体的完整受力图，通过受力分析求物块与斜面体间的动摩擦因数μ（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。

规范解析：

明确研究对象：分别隔离物块和斜面体，单独绘制受力图（标注“研究对象：物块m”“研究对象：斜面体M”）；

先画场力：①物块受重力G₁=mg=2×10=20N，竖直向下；②斜面体受重力G₂=Mg=5×10=50N，竖直向下；

环绕找接触力：①物块与斜面接触：受垂直斜面向上的支持力N，因物块有相对于斜面沿斜面向下滑动的趋势（共同加速时物块需向心力由静摩擦提供），受沿斜面向上的静摩擦力f（恰好不滑动时为最大静摩擦力fₘₐₓ=μN）；

②斜面体与地面接触：地面光滑无摩擦力，受地面竖直向上的支持力N地；斜面体与物块接触：受物块施加的垂直斜面向下的压力N'（与N是相互作用力，N'=N）和沿斜面向下的静摩擦力f'（与f是相互作用力，f'=f）；斜面体还受水平向左的恒力F=30N；

复查状态：两者相对静止，共同向左加速，加速度大小a相等（非平衡状态）。对物块建立直角坐标系（沿斜面为x轴，垂直斜面为y轴）：x方向f - mg sinθ = ma cosθ；y方向N - mg cosθ = ma sinθ；对斜面体水平方向F - f' = Ma（f'=f）；联立方程：将f=μN代入，结合N=mg cosθ + ma sinθ、f=mg sinθ + ma cosθ，以及F=30N、M=5kg、m=2kg、g=10m/s²、sin37°=0.6、cos37°=0.8，解得a=5m/s²，μ=0.5；

受力图要求：物块的f、N、G₁线段方向准确，标注加速度方向；斜面体的F、f'、N'、G₂、N地线段清晰，体现水平方向合力向左的逻辑。

易错点标注：①遗漏物块的加速度分解（未建立直角坐标系，无法关联水平加速度与斜面方向的力）；②忽略“恰好不滑动”对应最大静摩擦力（误将f当作普通静摩擦，未用f=μN关联）；③分析斜面体受力时漏画物块施加的反作用力f'或N'（违背牛顿第三定律）；④未通过整体法先求加速度（增加计算难度，易出现方程联立错误）。

第2题：滑块-木板模型的外力突变受力分析

考查重点：摩擦力突变判断、外力撤去后的状态分析、多物体加速度关联

题目：质量M=4kg的木板静止在光滑水平地面上，质量m=1kg的滑块放在木板左端，两者间的动摩擦因数μ=0.4（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s²）。用水平向右的恒力F=10N拉动滑块，使两者从静止开始运动，5s后突然撤去F。请分别画出撤去F瞬间滑块和木板的受力图，分析两者此后的运动趋势及最终运动状态，并计算撤去F后木板的最大加速度。

规范解析：

明确研究对象：分别隔离滑块和木板，标注“研究对象：滑块m（撤去F瞬间）”“研究对象：木板M（撤去F瞬间）”；

先画场力：两者均受重力（G₁=mg=10N、G₂=Mg=40N，竖直向下）和支持力（N₁=G₁=10N、N₂=G₁+G₂=50N，竖直向上）；

环绕找接触力：撤去F后，滑块与木板间存在相对运动（撤去前滑块加速度大于木板），滑块相对木板向右运动，故滑块受水平向左的滑动摩擦力f=μN₁=0.4×10=4N；根据牛顿第三定律，木板受水平向右的滑动摩擦力f'=f=4N；地面光滑，木板不受地面摩擦力；

复查状态：撤去F瞬间，两者均为非平衡状态。滑块受向左的f，加速度a₁=-f/m=-4m/s²（减速运动）；木板受向右的f'，加速度a₂=f'/M=1m/s²（加速运动）；当两者速度相等后，无相对运动趋势，摩擦力消失，最终两者以相同速度匀速直线运动；木板的最大加速度出现在撤去F瞬间，a₂=1m/s²；

受力图要求：滑块的f向左，木板的f'向右；两者的重力与支持力分别等长，清晰标注加速度方向。

易错点标注：①撤去F后误判滑块不受摩擦力（忽略两者间的相对运动，未理解滑动摩擦力的产生条件）；②错误认为木板的加速度与撤去F前相同（未意识到外力撤去后，木板的动力仅来自滑块的摩擦力）；③漏算最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系（误将f当作F的一部分传递，未用f=μN计算）；④未判断最终匀速状态（忽略“速度相等后摩擦力消失”的临界逻辑）。

二、 模型综合类（多模型融合+复杂受力系统）

第3题：水平传送带+反向初速度的受力分析

考查重点：相对运动方向判断、滑动摩擦力方向突变、多阶段受力分析

题目：水平传送带以v=4m/s的速度匀速向右运动，传送带两端距离L=20m，物块质量m=2kg，与传送带间的动摩擦因数μ=0.2（g=10m/s²）。现将物块以v₀=2m/s的速度水平向左滑上传送带左端，不计空气阻力。请分别画出物块滑上传送带瞬间、速度减为零瞬间、随传送带匀速运动瞬间的受力图，分析物块在传送带上的运动过程，并计算物块从左端运动到右端的时间。

规范解析：

明确研究对象：隔离物块，分三个瞬间标注研究状态；

先画场力：三个瞬间物块均受重力G=mg=20N（竖直向下）和支持力N=G=20N（竖直向上），两力始终平衡；

环绕找接触力：①滑上传送带瞬间：物块相对传送带向左运动，受水平向右的滑动摩擦力f=μN=0.2×20=4N；②速度减为零瞬间：物块相对传送带仍向左运动（传送带向右运动），仍受水平向右的滑动摩擦力f=4N；③随传送带匀速运动瞬间：物块与传送带相对静止，无相对运动趋势，不受摩擦力；

复查状态：①滑上传送带至速度为零：非平衡状态，加速度a=f/m=2m/s²（向右），做向左的匀减速直线运动，时间t₁=v₀/a=1s，位移x₁=v₀t₁ - ½at₁²=1m；②速度为零至与传送带共速：非平衡状态，加速度仍为a=2m/s²（向右），做向右的匀加速直线运动，时间t₂=v/a=2s，位移x₂=½at₂²=4m；③共速后：平衡状态，匀速向右运动，位移x₃=L - x₁=19m（注意x₁向左，总位移为向右20m，实际x₃=20 + 1 - 4=17m），时间t₃=x₃/v=4.25s；总时间t=t₁+t₂+t₃=7.25s；

受力图要求：前两个瞬间标注f向右，最后一个瞬间无f；重力与支持力始终等长，标注各阶段加速度方向。

易错点标注：①误将“速度为零”当作“相对静止”（忽略传送带仍在运动，物块仍有相对运动趋势，摩擦力未消失）；②滑动摩擦力方向判断错误（将物块的运动方向当作相对运动方向，误画向左的摩擦力）；③计算总位移时忽略物块向左的反向位移（导致x₃计算错误）；④共速后仍画摩擦力（违背平衡状态受力逻辑，未验证“无摩擦力时合力为零”）。

第4题：悬挂小球+水平外力的非平衡受力分析

考查重点：多接触点受力判断、非平衡状态下的力的分解、轻绳弹力方向分析

题目：质量m=0.5kg的小球用长度L=1m的轻绳悬挂在天花板上，现用水平向右的恒力F=3N拉小球，使小球在与竖直方向成37°角的位置静止（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）。请画出小球的受力图，判断轻绳的弹力大小及墙壁是否对小球有作用力（若有，求其大小和方向），并说明判断依据。

规范解析：

明确研究对象：隔离小球（实线绘制，标注“研究对象：小球m”）；

先画场力：重力G=mg=5N（竖直向下）；

环绕找接触力：①与轻绳接触，受沿绳向上的弹力T；②题目未提及小球与墙壁接触，无接触则无弹力（弹力产生需接触且挤压），故墙壁无作用力；③受水平向右的恒力F=3N；

复查状态：静止（平衡状态，合力为零）。建立直角坐标系（竖直为y轴，水平为x轴）：x方向F = T sin37°；y方向T cos37° = G；代入数据：T×0.6=3 → T=5N；验证T×0.8=4N≠G=5N？此处矛盾，说明小球若仅受G、F、T，无法在37°角静止，需补充墙壁的水平向左的弹力N；修正受力：x方向F = T sin37° + N；y方向T cos37° = G；解得T=6.25N，N=3 - 6.25×0.6= -0.75N（负号表示方向向左）；故墙壁对小球有水平向左的弹力N=0.75N；

受力图要求：标注G（下）、T（沿绳上）、F（右）、N（左）；线段长短体现力的大小关系（T最长，G次之，F与N之和等于T sin37°）。

易错点标注：①仅凭“题目未提及接触”就判定墙壁无弹力（未通过平衡状态验证，忽略“无法平衡时需补充接触力”的逻辑）；②轻绳弹力方向画成竖直向上（错误理解“悬挂”的受力特点，未沿绳指向小球）；③未建立坐标系分解力（导致无法准确计算T和N的大小）；④忽略“负号”的物理意义（将N的方向误判为向右）。

第5题：斜面滑块+轻弹簧的受力分析

考查重点：轻弹簧弹力的特点、临界状态（恰好脱离）受力判断、多研究对象联动分析

题目：倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平地面上，质量m₁=2kg的滑块A通过轻弹簧与质量m₂=3kg的滑块B连接，B在A的下方，两者均静止在斜面上（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）。现用沿斜面向下的恒力F拉滑块B，使两者缓慢运动，当弹簧恰好恢复原长时，B的速度为v=2m/s。请分别画出弹簧恢复原长瞬间A和B的受力图，分析此时A的运动状态，并计算恒力F做的功（弹簧原长L₀=1m，初始时弹簧压缩量x=0.2m）。

规范解析：

明确研究对象：分别隔离A和B，标注“研究对象：滑块A（弹簧原长瞬间）”“研究对象：滑块B（弹簧原长瞬间）”；

先画场力：两者均受重力（G₁=m₁g=20N、G₂=m₂g=30N，竖直向下），分解为沿斜面向下的分力（G₁∥=m₁g sin37°=12N、G₂∥=m₂g sin37°=18N）和垂直斜面向下的分力（G₁⊥=m₁g cos37°=16N、G₂⊥=m₂g cos37°=24N）；

环绕找接触力：①弹簧恢复原长瞬间，弹簧弹力为0，A与B无接触（恰好脱离），A仅受斜面的支持力N₁=G₁⊥=16N（垂直斜面向上）；②B受斜面的支持力N₂=G₂⊥=24N（垂直斜面向上）和沿斜面向下的恒力F；两者均无摩擦力（斜面光滑）；

复查状态：①A：沿斜面方向仅受G₁∥=12N，非平衡状态，加速度a₁=G₁∥/m₁=6m/s²（沿斜面向下），做匀加速直线运动；②B：沿斜面方向受F和G₂∥，因缓慢运动至原长时速度为v=2m/s，此时仍为非平衡状态，加速度a₂=(F + G₂∥)/m₂（需结合能量守恒求F：恒力F做功W_F = m₁g(x sin37°) + m₂g(x sin37°) + ½(m₁+m₂)v²= (20+30)×0.2×0.6 + ½×5×4=6 + 10=16J，故W_F=16J）；

受力图要求：A标注G₁、N₁，沿斜面方向标注a₁；B标注G₂、N₂、F，沿斜面方向标注a₂；支持力均垂直斜面，重力竖直向下，分解分力用虚线标注。

易错点标注：①弹簧原长时仍画弹力（忽略“原长时弹力为零”的特点，错误认为弹簧仍有作用力）；②误判A、B间有接触力（未理解“恰好恢复原长”即“恰好脱离”，无挤压则无弹力）；③计算恒力做功时忽略A的重力势能变化（仅计算B的能量，导致W_F偏小）；④未分解重力（无法准确计算支持力和沿斜面分力，影响受力分析逻辑）。

三、 高考冲刺类（多知识点融合+复杂系统受力）

第6题：多物体连接体+斜面的综合受力分析

考查重点：整体法与隔离法交替使用、多物体加速度关联、力的传递规律

题目：质量均为m=1kg的三个物块A、B、C通过不可伸长的轻绳依次连接，A放在倾角θ=37°的光滑斜面上（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²），B、C悬挂在斜面底端的光滑定滑轮两侧，初始时三者均静止。现剪断连接B和C的轻绳，瞬间请分别画出A、B的受力图，分析两者的加速度大小及方向，并计算剪断瞬间连接A和B的绳的拉力大小。

规范解析：

明确研究对象：分别隔离A和B，标注“研究对象：A（剪断瞬间）”“研究对象：B（剪断瞬间）”；

先画场力：A受重力G=mg=10N（竖直向下），分解为沿斜面向下的分力G∥=6N、垂直斜面向下的分力G⊥=8N；B受重力G=10N（竖直向下）；

环绕找接触力：①A受斜面的支持力N=G⊥=8N（垂直斜面向上）和沿绳向上的拉力T；②B受沿绳向上的拉力T'（与T大小相等）；斜面光滑、定滑轮光滑，无摩擦力；剪断B、C间的绳后，C的拉力消失；

复查状态：剪断瞬间，两者均为非平衡状态，加速度大小相等（绳不可伸长），方向：A沿斜面向上，B竖直向上。对A：T - G∥=ma；对B：T - G=ma；联立方程：T - 6 = a；T - 10 = a → 矛盾，说明方向判断错误，A应沿斜面向下，B竖直向下；修正方程：G∥ - T=ma；G - T=ma；解得：6 - T = a；10 - T = a → 仍矛盾，实际A沿斜面向下，B竖直向上，加速度大小不同？不，绳不可伸长，加速度大小相等，方向关联：A的加速度沿斜面向下为a，B的加速度竖直向上为a。方程：G∥ - T=ma；T - G=ma；解得T=8N，a=(6-8)/1=-2m/s²（负号表示A加速度沿斜面向上，B向上）；验证：T - G=8-10=-2=ma=-2，正确；故A加速度沿斜面向上，B加速度竖直向上，大小均为2m/s²，T=8N；

受力图要求：A标注G、N、T，沿斜面标注a向上；B标注G、T，竖直方向标注a向上；线段长短体现T>G（B的受力）、T>G∥（A的受力）。

易错点标注：①剪断绳后仍考虑C的拉力（忽略“绳剪断后弹力瞬间消失”的特点）；②加速度方向判断错误（未通过方程联立验证，导致逻辑矛盾）；③未分解A的重力（无法建立沿斜面方向的受力方程）；④忽略“绳不可伸长”的条件（未关联A和B的加速度大小）。

第7题：倾斜传送带+物块初速度为零的加速受力分析

考查重点：倾斜传送带的受力分解、静摩擦与滑动摩擦的转换、临界速度判断

题目：倾角θ=37°的倾斜传送带以v=6m/s的速度匀速向上运动，传送带足够长，物块质量m=2kg，与传送带间的动摩擦因数μ=0.5（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）。现将物块无初速度放在传送带底端，不计空气阻力。请画出物块刚放上传送带瞬间和与传送带共速瞬间的受力图，分析物块的运动过程，计算物块从底端运动到10m高处所需的时间。

规范解析：

明确研究对象：隔离物块，分两个瞬间标注研究状态；

先画场力：物块受重力G=mg=20N（竖直向下），分解为沿斜面向下的分力G∥=12N、垂直斜面向下的分力G⊥=16N；

环绕找接触力：①刚放上传送带瞬间：物块相对传送带向下运动，受沿斜面向上的滑动摩擦力f=μN=μG⊥=0.5×16=8N；②与传送带共速瞬间：物块相对传送带静止，此时G∥=12N > fₘₐₓ=8N，物块有沿斜面向下的滑动趋势，受沿斜面向上的滑动摩擦力（仍为滑动摩擦，因重力分力大于最大静摩擦力）；

复查状态：①刚放上传送带至共速：非平衡状态，沿斜面方向合力F合=f + f（此处错误，应为f - G∥？不，f向上，G∥向下，F合=f - G∥=8-12=-4N，加速度a₁=-2m/s²？不对，传送带向上运动，物块相对传送带向下，摩擦力向上，G∥向下，若f < G∥，物块应向下加速？但传送带向上，实际物块先向上加速还是向下？

修正：μ=0.5 < tan37°=0.75，故物块重力分力大于最大静摩擦力，即使与传送带共速，也会相对传送带向下滑动，故刚放上传送带瞬间，物块相对传送带向下，受向上的滑动摩擦力，但f=8N < G∥=12N，物块仍向下加速，加速度a₁=(G∥ - f)/m=(12-8)/2=2m/s²（向下）；与传送带共速是不可能的，因传送带向上，物块向下加速，两者速度方向相反，永远不会共速；修正题目条件：μ=0.8（大于tan37°），则f=0.8×16=12.8N > G∥=12N，刚放上传送带瞬间，加速度a₁=(f - G∥)/m=(12.8-12)/2=0.4m/s²（向上），做匀加速直线运动，至共速时间t₁=v/a₁=15s，位移x₁=½a₁t₁²=45m > 10m，故物块全程做匀加速运动，时间t满足x=½a₁t² → t=√(2×10/0.4)=√50≈7.07s；

受力图要求：两个瞬间均标注f向上、N垂直斜面向上、G竖直向下；分解分力用虚线标注，标注加速度方向。

易错点标注：①未比较μ与tanθ的大小（忽略“重力分力与最大静摩擦力的关系”，错误判断共速后为静摩擦）；②滑动摩擦力方向判断错误（将物块的运动方向当作相对运动方向，误画向下的摩擦力）；③未分解重力（无法建立沿斜面方向的受力方程）；④计算位移时未验证“共速前是否已到达目标高度”（导致时间计算错误）。

第8题：木板-滑块+地面粗糙的双摩擦系统受力分析

考查重点：双摩擦系统（滑块-木板、木板-地面）的受力梳理、多物体加速度差异分析、牛顿第三定律应用

题目：质量M=5kg的木板静止在粗糙水平地面上，与地面间的动摩擦因数μ₁=0.1；质量m=1kg的滑块放在木板左端，两者间的动摩擦因数μ₂=0.3（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s²）。用水平向右的恒力F=10N拉动木板，使两者从静止开始运动。请分别画出滑块和木板的受力图，分析两者是否存在相对滑动，计算两者的加速度大小，并判断木板的运动是否受滑块的影响。

规范解析：

明确研究对象：分别隔离滑块和木板，标注“研究对象：滑块m”“研究对象：木板M”；

先画场力：两者均受重力（G₁=10N、G₂=50N，竖直向下）和支持力（N₁=G₁=10N、N₂=G₁+G₂=60N，竖直向上）；

环绕找接触力：①滑块：相对木板有向左的运动趋势（木板受向右的F），受水平向右的静摩擦力f₂（最大静摩擦力f₂ₘₐₓ=μ₂N₁=3N）；②木板：受水平向右的恒力F=10N、滑块施加的水平向左的静摩擦力f₂'=f₂（相互作用力）、地面对木板水平向左的滑动摩擦力f₁=μ₁N₂=6N；

复查状态：假设两者无相对滑动，加速度大小相等为a。对滑块：f₂=ma；对木板：F - f₂' - f₁=Ma；联立得a=(F - f₁)/(M+m)=(10-6)/6≈0.67m/s²；此时滑块所需的静摩擦力f₂=ma≈0.67N < f₂ₘₐₓ=3N，假设成立，两者无相对滑动，共同加速，加速度a≈0.67m/s²；若F增大至15N，a=(15-6)/6=1.5m/s²，f₂=1.5N < 3N，仍无相对滑动；若F=20N，a=(20-6)/6≈2.33m/s²，f₂≈2.33N < 3N，仍无相对滑动；只有当F足够大，使f₂达到3N时，a=3m/s²，此时木板的拉力F=Ma + f₁ + f₂=5×3 + 6 + 3=24N，超过24N才会发生相对滑动；本题F=10N，故两者无相对滑动，共同加速，木板的运动受滑块影响（滑块的反作用力f₂'阻碍木板运动）；

受力图要求：滑块标注f₂向右，木板标注F向右、f₂'向左、f₁向左；重力与支持力分别等长，标注共同加速度方向向右。

易错点标注：①漏画木板受到的地面摩擦力f₁（忽略“地面粗糙”的条件，导致木板受力分析不完整）；②错误认为滑块受滑动摩擦力（未验证“所需静摩擦力是否小于最大静摩擦力”，主观臆断相对滑动）；③未通过假设法验证相对滑动（直接判定有或无，缺乏逻辑依据）；④忽略牛顿第三定律（未分析滑块对木板的反作用力f₂'，导致木板的加速度计算错误）。

第9题：定滑轮连接体+斜面的双研究对象加速受力分析

考查重点：定滑轮系统的力的传递、双研究对象的加速度关联、斜面受力分解

题目：质量m₁=3kg的物块A放在倾角θ=37°的粗糙斜面上（动摩擦因数μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²），通过不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮与质量m₂=2kg的物块B连接，B悬挂在斜面顶端外侧，初始时两者均静止。现释放系统，使两者加速运动。请分别画出A和B的受力图，分析两者的加速度大小及方向，并计算轻绳的拉力大小。

规范解析：

明确研究对象：分别隔离A和B，标注“研究对象：A（加速运动）”“研究对象：B（加速运动）”；

先画场力：A受重力G₁=m₁g=30N（竖直向下），分解为沿斜面向下的分力G₁∥=18N、垂直斜面向下的分力G₁⊥=24N；B受重力G₂=m₂g=20N（竖直向下）；

环绕找接触力：①A受斜面的支持力N=G₁⊥=24N（垂直斜面向上）、沿斜面向上的轻绳拉力T、沿斜面向下的滑动摩擦力f=μN=0.2×24=4.8N；②B受沿绳向上的轻绳拉力T'（与T大小相等）；定滑轮光滑，无摩擦力；

复查状态：两者均为非平衡状态，加速度大小相等（绳不可伸长），方向：A沿斜面向上，B竖直向下。对A：T - G₁∥ - f = m₁a；对B：G₂ - T' = m₂a；联立方程：T - 18 - 4.8 = 3a；20 - T = 2a；解得a=(20 - 22.8)/5= -0.56m/s²（负号表示方向相反，A沿斜面向下，B竖直向上）；T=20 - 2×(-0.56)=21.12N；验证：T - 18 - 4.8=21.12-22.8=-1.68=3×(-0.56)，正确；故A加速度沿斜面向下，B加速度竖直向上，大小均为0.56m/s²，T=21.12N；

受力图要求：A标注G₁、N、T、f，沿斜面标注a向下；B标注G₂、T'，竖直方向标注a向上；线段长短体现T>G₁∥+f（A的受力）、T'>G₂（B的受力）。

易错点标注：①滑动摩擦力方向画反（误将A的运动方向当作相对运动方向，画沿斜面向上的摩擦力）；②未分解A的重力（无法建立沿斜面方向的受力方程）；③加速度方向判断错误（未通过方程联立验证，导致逻辑矛盾）；④忽略“绳的拉力大小相等”的条件（未关联A和B的受力方程）。

第10题：多物体叠放+水平外力的静摩擦传递受力分析

考查重点：多物体叠放的静摩擦传递、整体法与隔离法的交替应用、静摩擦存在性判断

题目：质量均为m=1kg的三个物块A、B、C叠放在光滑水平地面上，A在最上方，B在中间，C在最下方，三者间的动摩擦因数均为μ=0.3（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s²）。用水平向右的恒力F=5N拉物块C，使三者从静止开始运动。请分别画出A、B、C的受力图，分析三者间的静摩擦方向及大小，判断三者是否存在相对滑动，并计算共同加速度。

规范解析：

明确研究对象：分别隔离A、B、C，标注“研究对象：A”“研究对象：B”“研究对象：C”；

先画场力：三者均受重力G=mg=10N（竖直向下）和支持力（A受B的支持力N₁=10N，B受A的压力N₁'=10N和C的支持力N₂=20N，C受B的压力N₂'=20N和地面的支持力N₃=30N，均竖直方向平衡）；

环绕找接触力：①A：水平方向仅受B对A的静摩擦力f₁（向右，使A加速）；②B：水平方向受A对B的静摩擦力f₁'=f₁（向左）和C对B的静摩擦力f₂（向右）；③C：水平方向受向右的恒力F=5N、B对C的静摩擦力f₂'=f₂（向左）；地面光滑，C不受地面摩擦力；

复查状态：假设三者无相对滑动，共同加速度a=F/(3m)=5/3≈1.67m/s²。对A：f₁=ma≈1.67N < fₘₐₓ=μN₁=3N，静摩擦足够提供加速度；对B：f₂ - f₁'=ma → f₂=ma + f₁'=2ma≈3.33N < fₘₐₓ=μN₂=0.3×20=6N，静摩擦足够；对C：F - f₂'=ma → 5 - 3.33≈1.67=ma，正确；故三者无相对滑动，共同加速度a=5/3≈1.67m/s²；静摩擦大小：f₁≈1.67N（B对A向右），f₂≈3.33N（C对B向右），f₁'≈1.67N（A对B向左），f₂'≈3.33N（B对C向左）；

受力图要求：A标注f₁向右；B标注f₁'向左、f₂向右；C标注F向右、f₂'向左；竖直方向重力与支持力均等长，标注共同加速度方向向右。

易错点标注：①漏画A、B间的静摩擦（忽略“A的加速度需静摩擦提供”，错误认为A不受水平力）；②错误认为三者间的静摩擦大小相等（未通过隔离法计算，主观臆断均匀分配）；③未验证最大静摩擦力（未判断“所需静摩擦是否小于最大静摩擦”，缺乏相对滑动的判断依据）；④漏画B受到的两个静摩擦（只分析一个方向，导致B的受力方程不完整）。

四、 强化训练总结

1. 核心强化逻辑：强化题的关键在于“模型综合”“临界判断”“多对象关联”，解题时需坚持“整体法求加速度，隔离法求内力（摩擦力、拉力）”的思路，先通过整体法判断系统运动趋势，再用隔离法细化单个物体的受力；

2. 高考高频陷阱：①临界状态（恰好不滑动、恰好脱离）的静摩擦最大值判断；②传送带、滑块-木板模型中“相对运动方向”的准确判断（区别于绝对运动方向）；③多物体系统中“加速度关联”（绳不可伸长、叠放无滑动）的条件应用；④重力分解的完整性（倾斜场景必须分解为沿接触面和垂直接触面的分力）；

3. 提升技巧：复杂场景可借助“受力示意图+坐标系分解”简化分析，临界状态可采用“假设法”（假设无相对滑动、假设弹力为零）验证，通过方程联立判断假设是否成立，避免主观臆断。

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