高中物理 第三章 相互作用 習(xí)題課 物體的受力分析課件 新人教版必修1[共20頁]

1、1習(xí)題課習(xí)題課:物體的受力分析物體的受力分析23知識點一知識點二知識點三彈力的有無及方向判斷彈力的有無及方向判斷問題導(dǎo)引在下列各圖中,A、B之間一定有彈力的是哪個圖?要點提示:兩物體間產(chǎn)生彈力的條件除了相互接觸外,還要相互擠壓產(chǎn)生彈性形變。丙、丁圖中A、B間雖有相互接觸,但不一定相互擠壓,故甲、乙兩圖中的小球A、B間一定有彈力。4知識點一知識點二知識點三知識歸納1.對于形變比較明顯的情況,我們采用直接法進行判斷,即根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件判斷:(1)物體間相互接觸;(2)發(fā)生彈性形變。2.對于形變不明顯的情況,可利用假設(shè)法進行判斷:(1)假設(shè)無彈力:在接觸處將與研究對象接觸的另一物體去掉,看物體還能

2、否在原位置保持原來的狀態(tài),若能保持原來的狀態(tài)則說明物體間無彈力作用;否則,有彈力作用。(2)假設(shè)有彈力:假設(shè)與研究對象接觸的物體對研究對象施加了彈力,畫出假設(shè)狀態(tài)下的受力分析圖,判斷受力情況與所處狀態(tài)是否矛盾,若矛盾,則不存在彈力;若不矛盾,則存在彈力。5知識點一知識點二知識點三3.彈力方向的判定方法:(1)根據(jù)形變的方向判斷。具體判斷步驟:明確被分析的彈力確定施力物體分析施力物體形變的方向確定該彈力的方向。(2)根據(jù)不同類型彈力的方向特點判斷。支持力和壓力總是垂直于接觸面指向被支持或被壓的物體,繩的拉力總是沿繩指向繩收縮的方向。6知識點一知識點二知識點三典例剖析【例1】 判斷圖中小球是否受到

3、彈力作用,若受到彈力,請指出其施力物體(小球和各接觸面都光滑)。解析:因為各接觸面間的形變屬于微小形變,所以采用假設(shè)法來判斷小球是否受斜面的彈力。假設(shè)小球與斜面間無彈力,將三個圖中的斜面去掉,則甲圖中小球無法在原位置靜止,乙和丙兩圖中小球仍靜止。因此:甲圖中小球受到斜面的彈力,施力物體是斜面,同時受細(xì)繩的彈力,施力物體是細(xì)繩;乙圖中小球只受到細(xì)繩的彈力,施力物體是細(xì)繩,不受斜面的彈力;丙圖中小球只受水平面的彈力,施力物體是水平面,不受斜面的彈力。答案:見解析7知識點一知識點二知識點三變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1如圖所示,一小球用兩根輕繩掛于天花板上,球靜止,繩1傾斜,繩2恰好豎直,則小球所受的作用力有(

4、)A.1個 B.2個C.3個 D.4個解析:假設(shè)繩1對球有作用力,該作用力的方向斜向左上方,另外球在豎直方向上受重力和繩2的拉力,在這三個力的作用下球不可能保持平衡,所以繩1不可能對球施加拉力,小球只受重力和繩2的拉力。故B正確。答案:B8知識點一知識點二知識點三摩擦力有無及方向判斷摩擦力有無及方向判斷問題導(dǎo)引用力按住毛刷(毛較長)在水平桌面上向左滑動,觀察刷毛的彎曲方向。(1)運動過程中,刷毛彎曲的原因是什么?(2)毛刷相對于桌面向哪個方向運動?桌面對毛刷水平方向的作用力與兩者相對運動方向有何關(guān)系?要點提示:(1)刷毛向右彎曲是因為受到水平向右的滑動摩擦力的作用。(2)此實驗中毛刷相對于水平

5、桌面向左運動,桌面對毛刷的作用力是滑動摩擦力,其方向與毛刷“相對桌面運動”的方向相反,即水平向右。9知識點一知識點二知識點三知識歸納1.摩擦力與彈力的存在關(guān)系兩物體間有摩擦力時,必有彈力;而兩物體間有彈力時,不一定有摩擦力。2.靜摩擦力的方向判定兩法(1)假設(shè)法:假設(shè)接觸面是光滑的,判斷物體將向哪個方向滑動,從而確定相對運動趨勢的方向,進而判斷出靜摩擦力的方向。(2)狀態(tài)法:當(dāng)物體受力處于平衡狀態(tài)時,根據(jù)二力平衡,判斷出靜摩擦力的方向。溫馨提示:(1)在判斷摩擦力的有無及方向時,要首先明確物體間相對運動或相對運動趨勢的方向。(2)在分析靜摩擦力時,要結(jié)合物體的運動狀態(tài),利用假設(shè)法來分析判斷。1

6、0知識點一知識點二知識點三【例2】 如圖所示,有三個相同的物體疊放在一起,置于粗糙的水平地面上,現(xiàn)用水平力F作用在B上,三個物體仍然靜止,下列說法中正確的是()A.B對A有摩擦力作用B.B受到A、C的摩擦力作用C.B只受到C的摩擦力作用D.地面對C有摩擦力作用,大小等于F解析:假設(shè)B對A有摩擦力作用,則A受力不能平衡,與題給條件不符,所以B對A無摩擦力作用,A錯誤。根據(jù)力的相互性可知,A對B也無摩擦力作用,B錯誤。假設(shè)C對B無摩擦力作用,則B在水平方向上只受力F作用,不可能保持靜止,與題給條件不符,故B受到C的摩擦力作用。由于A、B、C是保持靜止的,那么地面給C的摩擦力大小為F,方向向左,所以

7、選項C、D正確。答案:CD11知識點一知識點二知識點三典例剖析變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2某運動員在100m決賽途中的兩個瞬間如圖所示,其中圖甲、乙分別表示運動員前腳剛好觸地和后腳剛好離開地面。用F1、F2分別表示運動員在兩個瞬間所受到的摩擦力,則關(guān)于F1、F2的方向,以下說法正確的是()A.F1向后,F2向后B.F1向前,F2向前C.F1向前,F2向后D.F1向后,F2向前解析:奔跑過程中腳與地面接觸時,腳與地面相對靜止,受到靜摩擦力。題圖甲中,腳用力后蹬,相對地面有向后滑的趨勢,受到向前的靜摩擦力,F1向前,圖乙中腳接觸地面時有相對地面向前滑的趨勢,受到的靜摩擦力向后,F2向后。答案:C12知識點一

8、知識點二知識點三物體的受力分析物體的受力分析問題導(dǎo)引請畫出靜止在斜面上的物體所受力的示意圖。要點提示:物體受重力G、斜面的支持力FN和斜面的摩擦力Ff,畫出如圖所示受力圖。13知識點一知識點二知識點三知識歸納1.受力分析分析物體受到哪些力,并將它們以示意圖的形式表示出來,這一過程及方法叫受力分析。2.受力分析的步驟14知識點一知識點二知識點三典例剖析【例3】 如圖所示,直角三棱柱A放在水平地面上,光滑球B放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài),試分別畫出A和B的受力示意圖。15知識點一知識點二知識點三解析:隔離A為研究對象,它受到重力、B對它的壓力、地面支持力和地面對它的摩擦力,如

9、圖甲所示。再以B為研究對象,它受到重力mg、三棱柱對它的支持力FAB、墻壁對它的彈力FN的作用,如圖乙所示。答案:見解析16知識點一知識點二知識點三變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3如圖所示,水平地面上的L形木板M上放著小木塊m,M與m間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。試在圖中畫出長木板的受力示意圖。解析:將小木塊和木板、彈簧看作一個整體,整體處于靜止?fàn)顟B(tài),在水平方向上沒有運動趨勢,所以不受地面給的摩擦力,對小木塊受力分析,小木塊受到重力、支持力、彈簧的彈力、木板給的摩擦力,所以木板受到小木塊給的摩擦力、重力、支持力、彈簧的彈力、小木塊對木板的壓力,共5個力作用。答案:見解析圖171231.如圖

10、所示,物體A、B疊放在水平面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做勻速直線運動,下列說法正確的是()A.A、B之間無摩擦力B.A受到的摩擦力水平向右C.B受到A的摩擦力水平向左D.地面對B的摩擦力為靜摩擦力,水平向右解析:對A物體,由于A勻速運動,由二力平衡可知,B對A的摩擦力必與F等大反向,故A錯誤,B正確;對B物體,由力的作用的相互性知,B對A的摩擦力一定與A對B的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,故C正確;對A、B整體分析,由于A、B一起向左勻速運動,則地面對B的摩擦力一定為滑動摩擦力,且水平向右,故D錯誤。答案:BC181232.如圖所示,在水平拉力F作用下,B、C兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),AB繩豎直,則C球受幾個力的作用?畫出C球的