高中物理教案(受力分析)

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高中物理学科教师辅导教案

二、弹力

定义:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。

说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变。

②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间。

③弹力与弹性形变同时产生同时消失。

1、大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性,k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无关。其他物体的弹力应根据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算。

2、弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。

几种典型的产生弹力的理想模型:

①轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。

②点与平面接触,弹力方向垂直于平面;点与曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。

③平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;球面与球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体。

3、作用点:接触点,接触面

4、弹力有、无的判断:弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。但有的形变明显,有的不明显。那么如何判断相互接触的物体间有无弹力?

法1:“假设法”

例3:如图所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光

滑。

【解析】图a中接触面对球没有弹力;图b中斜面对小球有支持力

法2:根据“物体的运动状态”分析弹力。

例4:如图所示,判断接触面MO、ON对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。

【解析】图中球由于受重力,对水平面ON一定有挤压,故水平面ON对球一定有支持力,假设还受到斜面MO的弹力,如图1—3所示,则球将不会静止,所以斜面MO对球没有弹力。

【总结】弹力有、无的判断是难点,分析时常用“假设法”并结合“物体的运动状态”分析。

三、摩擦力

分类:滑动摩擦力和静摩擦力。

图1—1

a b

图1—2 图1—3

图b中物体A沿竖直面下滑,接触面粗糙

图c中物体A沿光滑斜面下滑

图d中物体A静止

【解析】图a中物体A静止,水平方向上无拉力,所以物体A与接触面间无相对运动趋势,所以无摩擦力产生;图b中物体A沿竖直面下滑时,对接触面无压力,所以不论接触面是否光滑都无摩擦力产生;图c中接触面间光滑,所以无摩擦力产生;图d中物体A静止,由于重力作用,有相对斜面向下运动的趋势,所以有静摩擦力产生。

【总结】判断摩擦力的有、无,应依据摩擦力的产生条件,关键是看有没有相对运动或相对运动趋势。

4.摩擦力的方向

摩擦力的方向为与接触面相切,.且与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。但相对运动趋势不如相对运动直观,具有很强的隐蔽性,常用下列方法判断。

法1:“假设法”。即假设接触面光滑,看原来相对静止的物体间能发生怎样的相对运动。若能发生,则这个相对运动的方向就为原来静止时两物体间的相对运动趋势的方向。若不能发生,则物体间无相对运动趋势。

例6:如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P、Q分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:

A.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反

B.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,Q点的摩擦力方向与

乙轮的转动方向相同

C.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同,Q点的摩擦力方向与

乙轮的转动方向相反

D.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同

【解析】正确答案为B

【总结】判断摩擦力的有、无及摩擦力的方向可采用“假设法”分析。摩擦力方向与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反,有时还与物体的运动方向相同。

例7:如图1—12所示,A、B两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力F拉物体,

两物体一起匀速运动,试分析A、B间的摩擦力及B与水平面间的摩擦力。

【解析】本题分析摩擦力时应根据物体所处的运动状态。以A物体为研究对象:

A物体在竖直方向上受重力和支持力,二者平衡,假设在水平方向上A受到B对它的静摩擦力,该力的方向一定沿水平方向,这样无论静摩擦力方向向左或向右,都不可能使A物体处于平衡状态,这与题中所给A物体处于匀速运动状态相矛盾,故A物体不受B对它的静摩擦力。反过来,B物体也不受A物体对它的静摩擦力。

分析B物体与水平面间的摩擦力可以A、B整体为研究对象。因A、B一起匀速运动,水平方向上合外力为零。水平方向上整体受到向右的拉力F作用,所以水平面对整体一定有向左的滑动摩擦力,而水平面对整体的滑动摩擦力也就是水平面对B物体的滑动摩擦力。

图1—12

图1—8

图1—9

【总结】静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势方向相反,判断时除了用“假设法”外,还可以根据“物体的运动状态”、及 牛顿第三定律来分析。滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。

1、关于弹力,下列说法正确的是( )

A .相互接触的物体间必定有弹力的作用

B .压力和支持力总是跟接触面垂直的

C .物体对桌面产生的压力是桌面发生微小形变而产生的

D .在桌面上的物体对桌面产生的压力就是物体的重力

2、由胡克定律f=kx 可知:K=f/x 下列判断正确的是( ) A 、f 越大,k 越小 B 、x 越大,k 越小

C 、k 与x 和f 有关

D 、在弹性限度内,无论弹簧拉长或缩短,k 值不变

3、关于摩擦力,下列说法中正确的是( ) A .滑动摩擦力产生于两个相对运动的物体之间 B .滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向一致 C .滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反 D .速度越大的物体,所受的滑动摩擦力越大

4、水平桌面上有一个木块压着一张纸,挡着木块向右把纸抽出,则木块受到的摩擦力方向为 ( ) A.向左 B.向右 C.可能向左,可能向右 D.无法确定

5、如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A 和B,A 和B 间的

接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F 施于A,而A 、B 仍保

持静止,则下面的说法中正确的是( ).

A. 物体A 与地面间的静摩擦力的大小等于F C. 物体A 与B 间的静摩擦力的大小等于F

B. 物体A 与地面间的静摩擦力的大小等于零 D. 物体A 与B 间的静摩擦力的大小等于零

6、三个相同的木块放在粗糙的同一水平面上,分别受到F 1、F 2、F 3作用后都向右运动,关于它们所受的摩擦力f 1、f 2、 f 3大小比较,正确的是 ( ) A.f 1>f 2>f 3 B.f 1=f 3>f 2 C.f 1=f 2=f 3 D.f 1=f 3<f 2

7、如图所示,A 、B 两长方体木块放在水平面上,它们的高度相等,长木板C 放在它们上面.用水平力F 拉木块A , 使A 、B 、C 一起沿水平面向右匀速运动,则( ) A.A 对C 的摩擦力向右 B.C 对A 的摩擦力向右 C.B 对C 的摩擦力向右 D.C 对B 的摩擦力向右

8、如图所示,表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F 作用下运动,水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、 乙两种情况中 ( ) A .甲大 B .乙大 C .一样大 D .无法确定

强化练习

A B F

例1:如图1—13甲所示,竖直墙壁光滑,分析静止的木杆受哪几个力作用。

【解析】杆受重力G、方向竖直向下;弹力N1,垂直于墙且指向杆,弹力N2,垂直于地面且指向杆;地面对杆向左的摩擦力f。如图1—13乙所示

【总结】受力分析时应按步骤分析,杆受的各力应画在实际位置上。不要将各力的作用点都移到重心上去。

例2:如图1—14甲所示,A、B、C叠放于水平地面上,加一水平力F,三物体仍静止,分析A、B、C的受力情况。

【解析】A、B、C三物体的受力如图图1—14乙所示

【总结】用隔离法分析物体受力分析最常用的方法,分析时应将研究的物体单独拿出来,不要都画在一起,以免出现混乱。同时应根据牛顿第三定律分析。A对B的压力及B对C的压力应以NAB和NBC表示,不要用GA和GB表示,因中它们跟GA、、GB是不同的。此题也可以用先整体后部分,由下向上的方法分析。

例3:如图1—15甲所示,物体A、B静止,画出A、B的受力图。

【解析】A、B受力如图1—15乙所示

整体法隔离法

概念

将几个物体作为一个整体来分析的

方法

将研究对象与周围物体分隔开

的方法

选用原则

研究系统外的物体对系统整体的作

用力

研究系统内物体之间的相互作

用力

注意问题

分析整体周围其他物体对整体的作

用。而不画整体内部物体间的相互

作用。

分析它受到周围其他物体对它

的作用力

图1—13

甲乙

图1—14

总结:此类问题用隔离法分析,应注意A、B间、A与墙间的摩擦力的分析,同时要根据牛顿第三定律分析。

例4:如图1—16所示,用两相同的夹板夹住三个重为G的物体A、B、C,三个物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况.

【解析】A、B、C受力如图图1—17所示

【总结】明确各物体所受的摩擦力是解决此类问题的关键,较好的解决方法是先整体法确定两侧的摩擦力,再用隔离法确定单个物体所受的摩擦力。

1、如图所示,a、b、c三块木块重力均为G,将它们按压在竖直墙上静止,此时b对c的摩擦力()

A.大小等于G,方向竖直向下

B.大小等于G,方向竖直向上

C.大小等于2G,方向竖直向下

D.大小等于1/2G,方向竖直向下

2、如图,一个小球用两根轻绳挂在天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直。则小球所受的作用力有( )

强化练习

图1—16

图1—17

A.1个

B.2个

C.3个

D.4个

3、如图所示,斜面固定在水平地面上,先让物体A 沿斜面下滑,恰能匀速.后给A 一个沿斜面向下的力F ,让其加 速下滑.设前后两次A 与斜面间的摩擦力分别为f1、f2,地面给斜面的支持力分别为N1、N2,则 ( ) A .f1=f2 ,N1=N2 B .f1=f2 ,N1>N2 C .f1f2 ,N1>N2

4、分析物体A 的受力

5、把一个物体放在传送带上,当传送带匀速向上运动时(物体与传送带之间无相对运动)如图则物体受到的力有 ( )

A .重力,传送带的支持力,静摩擦力(沿传送带向上)

B .重力,传送带的支持力,静摩擦力(沿传送带向下)

C .重力,传送带的支持力,静摩擦力(沿传送带向上),下滑力

D .重力,传送带的支持力,静摩擦力(沿传送带向下),下滑力

6、如图所示,放在水平地面上的物体A 重G =100 N ,左侧用轻质绳系在墙上,此时张力为零,右侧连着一轻质弹 簧,已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k =25 N/cm .在弹簧的右端加一水平拉力F ,则: (1)当弹簧伸长1 cm 时,物体受哪几个力的作用,各为多大 (2)当弹簧伸长2 cm 时,物体受哪几个力的作用,各为多大

F

A

F

A

匀速 下

A

B 匀速

B

A

1

2

回顾小结

?受力分析的顺序、要点、验证。

?整体法和隔离法的运用

C——力的合成与分解

专题导入

我们讲过了受力分析,那么我们来思考一个问题,为什么一个物体受了那么多力的作用,最终会静止或向一个方向运动。

知识典例

一、力的合成

1、合力与分力:当一个物体受到几个力的共同作用,我们可以求出一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。

说明:①合力是几个力的等效力,是互换的,不是共存的。

②合力可能大于每一个分力,也可能小于每一个分力,还可能大于一个分力而小于另一个分力。

2、共点力:几个力的作用点相同,或几个力的作用线相交于一个点,这样的力叫共点力。

3、力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。

例1、关于两个分力F1、F2及它们的合力F的说法,下述不正确的是( AC )

A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同

B.两力F1、F2不一定是同种性质的力

C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力

D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力

4、力的合成的运算法则

(1)平行四边形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向,如图甲所示.

(2)三角形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接地画出,把F1、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力的大小和方向,如图乙所示.

5、求合力方法:

(1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F 1和F 2的图示,再以F 1和F 2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。

(2)计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求出合力。几种特殊情况:①相互垂直的两

个力合成,合力大小为F =F 21+F 2

2;②夹角为θ、大小相等的两个力合成,其平行四边形为菱形,对角线相互垂直,

合力大小为F =2F 1cos θ

2

;③夹角为120°、大小相等的两个力合成,合力大小与分力相等,方向沿二力夹角的平分线;

④求F 、F 2两个共点力的合力的公式:F=θCOS F F F F 2122212++。 (3)多个力合成的方法:

如果有两个以上共点力作用在物体上,我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。

说明:①平行四边形定则只适用于共点力的合成,对非共点力的合成不适用。②今后我们所研究的问题,凡是涉及力的运算的题目,都是关于共点力方向的问题。 6、合力范围的确定

(1)两个共点力的合力范围:|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2,即两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.当两个力反向时,合力最小,为|F 1-F 2|;当两个力同向时,合力最大,为F 1+F 2。

(2)三个共点力的合成范围:

①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max =F 1+F 2+F 3。

②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形(两边之和大于第三边,两边之差小于第三边),则其合力的最小值为零,即F min =0;如果不能,则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值,即F min =F 1-|F 2+F 3|(F 1为三个力中最大的力)。

特别提醒:二个分力一定时,夹角θ越大,合力越小;合力一定,二等大分力的夹角越大,二分力越大;合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力的大小。 7、矢量和标量

(1)矢量:既有大小又有方向的量.相加时遵循平行四边形定则. (2)标量:只有大小没有方向的量.求和时按算术法则相加.

例2、一物体受到三个共面共点力F 1、F 2、F 3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),

则下列说法正确的是( B )

A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定

B.三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向

C.三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向

D.由题给条件无法求出合力大小

例3、水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g取10N/kg)( C )

A.50N

B.503N

C.100N

D.1003N

例4、如图所示,用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10m/s2)( A )

A.3

2m

B.2

2

m

C.

1

2m D

3

4

m

二、力的分解

1.定义:求一个已知力的分力叫力的分解。

2.注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以相互替代,并非同时存在。

3.力的分解定则:平行四边形定则,力的分解是力的合成的逆运算。两个力的合力唯一确定,一个力的两个分力不是唯一的,如果没有其他限制,对于一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图所示)。即同一个力F可以分解成无数对大小、方向不同的分力。

4.按效果进行分解

力的作用效果有两种,其一是便物体发生形变,其二是改变物体的运动状态。效果一可以是单个力产生的,而效果二通常是合力共同作用的结果,其中一个力的效果往往由于其它个别力的存在无法直接体现,此时若想明确单个力的作用效果二,通常假设影响其效果二体现的其它力不存在。

(1)按力的效果分解力的规律

在形变方向上分解:根据前面所学弹力的方向与物体形变的方向相反(在同一直线上),而弹力的方向规律可以总结为:1)沿绳的收缩方向;2)垂直接触面。因此,一个力对与物体相连(接触)的绳或面(线)产生传递而引起形变,因此力的分解方向与形变方向相同,即力的分解应在:1)绳的方向;2)垂直接触面。

在改变运动方向上分解:可以想像,若该物体与绳相接,其可运动的方向为垂直绳方向(如家中的摆钟,荡秋千);若该物体与面接触,其可运动的方向是沿面方向。因此一个改变运动状态角度来分解,其分解的方向可以总结为:1)垂直绳方向;2)沿面方向。与绳相连的物体受力分解时的分解方向要么沿绳,要么就是与绳垂直;与面接触的物体受力分解时的分解方向要么沿面,要么是垂直面。

(2)在实际分解中,常将一个力沿着该力的两个效果方向进行分解,效果分解法的方法步骤:

①画出已知力的示意图;②根据此力产生的两个效果确定出分力的方向;③以该力为对角线作出两个分力方向的平行四边形,即作出两个分力。

(3)利用平行四边形定则求分力的方法

计算法:利用力的平行四边形定则将已知力按几何方法求解,作出各力的示意图,再根据解几何知识求出各分力

的大小,确定各分力的方向。因此其解题的基本思路可表示为:

例:如右图找出重力G 的两个作用效果,并求它的两个分力。如图F 1=G sin θ,F 2=G cos θ。 (4)力按作用效果分解的几个典型实例

实例

分析

地面上物体受斜向上的拉力F ,拉力F 一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向

上提物体,因此拉力F 可分解为水平向前的力F 1和竖直向上的力F 2。

质量为m 的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑

趋势的分力F 1;二是使物体压紧斜面的分力F 2,1F mg sin α=,2F mg cos α=。

质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时.其重力产生两个效果:一

是使球压紧板的分力F 1;二是使球压紧斜面的分力F 2,1F mg tan α=,2cos =mg F α

质量为m 的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F 1;二是使球拉紧悬线的分力F 2,1F mg tan α=,

2cos mg

F α=

A 、

B 两点位于同一平面上,质量为m 的物体由AO 、BO 两线拉住,其重力产生两个效果:一是使物体拉紧AO 线的分力F2;二是使物体拉紧BO 线的分力质量为m 的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB 的分力F 1;二是压缩BC

的分力F 2,

122sin mg

F F α

==

质量为m 的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB 的分力F 1;二是压缩BC 的分力F 2,

1tan F mg α

=,

2cos mg

F α=

(5)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:

①当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。F 2的最小值为:F 2min =F sin α。

②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是:所求分力F 2与合力F 垂直,F 2的最小值为:F 2min =F 1sin α。

③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时,另一个分力F 2取最小值的条件是:已知大小的分力F 1与合力F 同方向,F 2的最小值为|F -F 1|。

【例6】如图所示,用轻绳AO 和OB 将重为G 的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间,

重物

处于静止状态,AO 绳水平,OB 绳与竖直方向的夹角为θ,则AO 绳的拉力F A 、OB 绳的拉力F B 的大小与G 之间的关系为( A )

A.F A =G tan θ

B.F A =

G cos θ C.F B =G tan θ

D.F B =G cos θ 【例7】如图所示,质量为m 的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB 与竖直方向的夹角为θ。设水

平横梁OA 和斜梁OB 作用于O 点的弹力分别为F 1和F 2,以下结果正确的是( D ) A.F 1=mg sin θ B.F 1=

mg sin θ C.F 2=mg cos θ D.F 2=mg

cos θ

4.正交分解法

在处理力的合成和分解的复杂问题时,有一种比较简便宜行的方法——正交分解法。求多个共点力合成时,如果连续运用平行四边形法则求解,一般说来要求解若干个斜三角形,一次又一次地求部分的合力的大小和方向,计算过程显得十分复杂,如果采用力的正交分解法求合力,计算过程就简单多了。

(1)定义:把一个力分解为相互垂直的分力的方法。

(2)优点:把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂直的两个方向上去,然后再求每个方向上的分力的代数和,这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算,最后再求两个互成90°角的力的合力就简便多了。

(3)运用正交分解法解题的步骤 ①明确研究对象。

②正确选择直角坐标系,进行受力分析。通常选择共点力的作用点为坐标原点,直角坐标x 、y 的选择可按下列原则去确定:(a )使尽可能多的力落在坐标轴上;(b )沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴;(c )若各种设置效果一样,则沿水平方向、竖直方向

设置两坐标轴。

③正交分解各力,即分别将各力投影到坐标轴上,分别求x 轴和y 轴上各力投影的合力F x 和F y ,其中F x =F 1x +F 2x +F 3x +…;F y =F 1y +F 2y +F 3y +…

④求F x 与F y 的合力即为共点力的合力(如图所示):合力大小:22y x F F F ,合力的方向与x 轴夹角θ满足:tan θ=

x

y F F

【例10】如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A 与B ,物体B 放在水平地面上,A 、B 均静止。已知A 和B 的质量分别为m A 、m B ,绳与水平方向的夹角为θ,则( BD )

A.物体B 受到的摩擦力可能为0

B.物体B 受到的摩擦力为m A g cos θ

C.物体B 对地面的压力可能为0

D.物体B 对地面的压力为m B g -m A g sin θ

1、关于合力的下列说法,正确的是 ( )

强化练习

A .几个力的合力就是这几个力的代数和

B.几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力

C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力

D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力

2、某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过90°角,但其大小保持不变,其余

个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为[ ]

3、一物体受到三个共点力的共同作用,三力矢量关系如图所示,则它们的合力

大小是()

A.2F1

B.F2+F3

C.2F3

D.0

4、【多选】如图所示,作用于O点的三个力平衡,其中一个力大小为1F,沿y

-方向.大小未知的力

2

F与x

+方向夹角为θ,则下列说法正确的是()

A.力

3

F只能在第二象限

B.力

3

F可能在第二象限的任意方向上

C.力

3

F与

2

F夹角越小,则

3

F与

2

F的合力越小

D.

3

F的最小值

1

cos

5、如图所示,在倾角为θ的斜面上有一质量为m的光滑球被竖直的挡板挡住,

球对斜面的压力为

A.mgcosθ B.mgtgθ C.mg/cosθ D.mg

6、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

?力的合成的方法、计算

?力的分解的方法、计算

回顾小结

受力分析练习: 1.画出静止物体A 受到的弹力:(并指出弹力的施力物) 2.画出物体A 受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑) B A A 静止不动 A 向右匀速 A 沿着斜面向上运动 A 相对斜面静止 A 沿着斜面向下运动 A 匀速下滑

3:对下面物体受力分析: 1)重新对1、2两题各物体进行受力分析(在图的右侧画)2)对物体A进行受力分析(并写出各力的施力物) 3)对水平面上物体A和B进行受力分析,并写出施力物(水平面粗糙) 4)分析A和B物体受的力分析A和C受力(并写出施力物) A沿着水平面向左运动A沿着墙向上运动A 沿着水平面向右运动 A、B相对地面静止 A与皮带一起向右匀速运动 A、B一起向右匀速运动 A、B一起向右加速运动 A、B相对地面静止 木块A沿斜面匀速上滑 A、B相对地面静止A、 B、C一起向右加速运动 A、B一起向右加速运动 物体静止不动 A 在水平力F作用下A、B沿桌面匀速运动,

思路点拨 1、如图所示,质量为m=2kg 的物体在水平力F=80N 作用下静止在竖直墙上,物体与墙面之间的动摩擦因数为0.5,用二力平衡知识可知物体受到的摩擦力大小为______N ,弹力大小为________N 。(g=10N/kg ) 2、如图所示,在水平面上向右运动的物体,质量为20kg ,物体与水平面间1.0=μ,在运动过程中,物体还到一个水平向左的大小为F =10N 的拉力的作用,则物体受到的滑动摩擦力大小为______N ,方向_______。(g=10N/kg ) 3、如图,A 和B 在水平力F 作用下,在水平面上向右做匀速直线运动。试分析A 、B 物体 所受的力,并指出B 所受的每一力的反作用力。 基础训练 1、如图所示的物体A ,放在粗糙的斜面上静止不动,试画出A 物体受力的示意图,并标出个力的名称。 2、重G =5N 的木块在水平压力F 作用下,静止在竖直墙面上,则木块所受的静摩擦力f = N ;若木块与墙面间的动摩擦因数为μ=0.4,则当压力F N = N 时木块可沿墙面匀速下滑。 3、如图(1)人和木板的质量分别为m 和M ,不计滑轮质量及滑轮与绳之间的摩擦,保持系统静止 时,求人对绳子的拉力T 2=? 4、如图所示,物体A 沿倾角为θ 的斜面匀速下滑.求摩擦力及动摩擦因数。 5、如图所示,重G 1=600N 的人,站在重G 2=200N 的吊篮中,吊篮用一根不计质量的软绳悬挂,绳绕过不计质量和摩擦的定滑轮,一端拉于人的手中。当人用力拉绳,使吊篮匀速上升时,绳的拉力T 及人对吊篮底部的压力N ’多大? 6、两个大人和一个小孩沿河岸拉一条小船前进,两个大人的拉力分别为F 1=400N 和F 2=320N ,它们的方向如图所示.要使船在河流中间行驶,求小孩对船施加的最小的力。 7、如图所示,质量为m 的物体放在水平面上,在外力F 的作用下物体向右作匀速直线运动,求物体与平面间的摩擦力系数。 F

高中物理受力分析的方法与技巧 高中物理力学题受力分析解题方式 第一、如何对物体进行受力分析。 1. 明确研究对象,并把它从周围的环境中隔离出来 分析物体的受力,首先要选准研究对象,并把它隔离出来。根据解题的需要,研 究对象可以是质点、结点、单个物体或多个物体组成的系统。 2. 按顺序分析物体所受的力 一般按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析较好。“重力一定有,弹力看四周,摩擦 分动静,方向要判准。”弹力和摩擦力都是接触力,环绕研究对象一周,看研究对象与 其他物体有几个接触面(点),每个接触面对研究对象可能有两个接触力,应根据弹力 和摩擦力的产生条件逐一分析。 3. 只分析根据性质命名的力 只分析根据性质命名的力,如重力、弹力、摩擦力,不分析根据效果命名的力, 如下滑力、动力、阻力、向心力等。 4. 只分析研究对象受到的力,不分析研究对象对其他物体所施加的力 研究物体A的受力时,只分析“甲对A” 、“乙对A” 、“丙对A”......的力,不分析“A 对甲”、“A对乙”、“A对丙”......的力,也不要把作用在其他物体上的力,错误的认为通 过“力的传递”而作用在研究对象上。 5. 每分析一个力,都应能找出施力物体 这种方法是防止“多力”的有效措施之一。我们在分析物体的受力时,只强调物体 受到的作用力,但并不意味着施力物体不存在,找不出施力物体的力不存在的。 6. 分析物体受力时,还要考虑物体所处的状态 分析物体受力时,要注意物体所处的状态,物体所处的状态不同,其受力情况一 般也不同。如:放在水平传送带上的物体随传送带一起传动时,若传送带加速运动, 物体受到的摩擦力向前;若传送带减速运动,物体受到的摩擦力向后;若传送带匀速运动,物体不受摩擦力作用。 第二、力学部分常用的分析方法:整体法和隔离法 整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在力学中的应用。它 的优点是:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况,从整体上揭示

力的相互作用 一、基础知识 1.力的概念 (1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同。 (2)力是矢量,其作用效果由大小、方向及作用点三个要素决定。力的作用效果是使物体产生形变或位移。 2.力的图示和示意图 科学上常用一根带箭头的线段来表示力的各个要素,这种表示方法叫做叫力的图示。在许多情况下,我们只关心力的方向,而不太关心力的大小和作用点。这时只需在物体上沿力的方向画一个带箭头的线段来表示力,这样的图叫做力的示意图。 3.重力,重心 (1)重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,重力的大小G=mg ,方向竖直向下,作用于物体的重心。 (2)测量重力时用弹簧测力计,测量时需使物体处于平衡状态。 4.弹力,胡克定律 (1)弹力的产生:物体直接接触,有弹性形变。 (2)常见弹力的方向: (3)弹力的大小——胡可定律: 内容:弹簧发生形变时,弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比。 表达式:F=kx ,k 是弹簧的劲度系数,单位N/m ,k 的大小由弹簧自身性质决定。 5.静摩擦力 定义:两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。 产生条件:(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动趋势 (仍保持相对静止)。 大小:(1)静摩擦力与正压力无关,满足0≤F≤F max;(2)最大静摩擦力F max大小与正压力大

小有关。 方向:沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。 作用点:一般把作用点画在物体的重心上。 6.滑动摩擦力 定义:两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。 产生条件:(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动。 大小:(1)滑动摩擦力:F=μF N;(2)动摩擦因数μ取决于接触面材料及粗糙程度,F N为正压力。 方向:沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。 作用点:一般把作用点画在物体的重心上。 7.力的合成和分解 力的合成: (1)遵循规律:力的合成遵循矢量运算法则,即遵循平行四边形定则。 (2)力的合成:两个共点力 F1和F2的大小均不变,它们之间的夹角为θ,其合力大小为 F 合, 当夹角θ变化时,合力的取值范围是丨 F1-F2丨≤F合≤F1+F2。 力的分解: (1)遵循规律:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。 (2)分解原则:分解某个力时,一般要根据这个力产生的实际效果进行分解。 (3)正交分解:将一个力分解为两个互相垂直的分力的方法。 (4)分解步骤:①选取合适的方向建立坐标系,②将不在坐标轴上的力沿坐标轴方向分解,③分别算出 x 轴和 y 轴方向上所受的合力,合力等于在该方向上所有力的代数和,④求出合力的大小,⑤求出合力与 x 轴方向夹角。 8.共点力的平衡 (1)平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态。 (2)共点力平衡:物体所受合外力为零,即使F 合=0。 (3)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等、方向相反,为一对平衡力。 (4)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反,这三个力的有向线段通过平移可构成封闭三角形。 (5)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力 大小相等、方向相反,这些力的有向线段通过平移可构成封闭多边形。

?高中物理受力分析精选习题 1.下列各图的A物体处于静止状态,试分析A物体的受力情况 2.应用隔离法在每个图的右边画出下列各图中的A物体的受力图,各图的具体条件如下: ⑴⑵图中的A物体的质量均为m,都处于静止状态.⑶图中的A处于静止,质量为m,分析A的受力并求出它受到的摩擦力的大小,并指出A受几个摩擦力。⑷图中各个砖块质量均为m,分析A所受的全部力,并求出A受的摩擦力的大小。 3.物体m沿粗糙水平面运动,⑴图:作出①F sinθ <mg时的受力图;②F sinθ =mg时的受力图.⑵图中的物块沿斜面匀速上滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.分析物块的受力情况.⑶图中的m1和m2与倾角θ满足条件m2g<m1g sinθ且m1和m2均静止.作出m1的受力图.⑷图中的A,B均静止,竖直墙壁光滑,试用隔离法画出A和B两个物体的受力图. 4.⑴图中的A,B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ,在A,B都向右运动的同时,B相对于A向左滑动,试分析A,B各自的受力情况;⑵图中的地面光滑,B物体以初速度v0滑上长木板A,B与A之间的动摩擦因数为μ,试分析A,B各自的受力情况.⑶图中的轻绳延长线过球心,竖直墙壁是粗糙的,球静止,画出球的受力图;⑷图中竖直墙壁粗糙,球静止,画出球的受力图.⑸图中的球静止,试画出球的受力图. / . 5.下列图⑴中的A,B,C均保持静止,试画出三个物体的

受力图;图⑵为两根轻绳吊一木板,木板 处于倾斜状态,另一个物块放在木板上, 系统处于平衡状态,试分析木板的受力情 况.图⑶中的A,B保持静止,试分析A 帮B的受力情况. 6.以下三个图中的物体全部处于静止状 态,⑴图和⑵图画出C点的受力图,⑶图画出均匀棒的受力图.球面光滑. ; 7.分析图⑴中定滑轮的受力情况,已知悬挂重物质量为m,并求出杆对滑轮的作用力.图⑵中的绳长L=2.5m,重物质量为m=4kg,不计绳子和滑轮质量,不计滑轮的摩擦.OA=1.5m.,取g =10m/s2.分析滑轮的受力情部并求出绳子对滑轮的拉力大小.图⑶:光滑球在水平推力F作用下处于静止状态,分析小球受力并求出斜面对小球的弹力大小.如图⑷,水平压力F =100N,A, B之间,A与墙壁之间的动摩擦因数均为μ=,A、B 受的重力均为10N.分析A物体的受力情况并求了它所受摩擦力的合力.如图⑸⑹,光滑球A、B放在水平面上,画出A,B的受力图 8.画出下列各图中的光滑球的受力图,各图中的球均处于静止状态. 9.如图所示,A,B两滑块叠放在水平面上,已知A与滑块B所受重力分别为G A= 10N,G B=20N,A与B间动摩擦因数μA=,,B与水平面间的动摩擦因数μB=.水平力F刚好能拉动滑块B,试分析两图中B滑块所受的力.并求出拉动滑块B所需的最小水平拉力分别是多大 % 10.如图⑴所示,三角形支架ABC的边长AB =20cm,BC= 15cm,在A点 通过细绳悬挂一个重20N的物体,求AB杆受拉力的大小及AC杆受压力 的大小 11.如图⑵所示,已知悬挂光滑球的绳子长度与球的半径相等,球的质量为m,求绳子的拉力和墙对球的弹力大小.

B A A B F F 甲乙 图2-2-2 高一物理力学练习题(含答案) 一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B, 而B仍保持静止,则此时() A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F. B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零. C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零. D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F. 2、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动, 同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力大 小和方向是( ) A.2N,水平向左B.2N,水平向右 C.10N,水平向左D.12N,水平向右 3、(多选)水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在物体处于 静止状态的条件下,下面说法中正确的是:() A.当F增大时,f也随之增大B.当F增大时,f保持不变 C.F与f是一对作用力与反作用力D.F与f是一对平衡力 4、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻 弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力 作用在木块B上.如图所示.力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示,质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行,已知 木箱与地面间的动摩擦因数为μ,那物体受到的滑动摩擦力大小为() A.μmg B.μ (mg+F sinθ) C.F cosθD.μ(mg+F cosθ) 6、如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用,恰好做匀速直线运动,则物体与水平面间的动摩擦因数为() A.F cosα/(mg-F sinα)B.F sinα/(mg-F sinα) C.(mg-F sinα)/F cosαD.F cosα/mg 7、如图所示,物体A、B的质量均为m,A、B之间以及B与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水 平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动(A未脱离物体B的上表面)F的大小应为( ) A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍许增大水平力F, 而物体仍能保持静止时() A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大 9、用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力F挤压相同的木板,木板中间夹着两块相同的砖, 砖和木板均保持静止,则() A.两砖间摩擦力为零B.F越大,板与砖之间的摩擦力就越 大 C.板砖之间的摩擦力大于砖的重力D.两砖之间没有相互挤压的力 10、(多选)如图所示,以水平力F压物体A,这时A沿竖直墙壁匀速下滑,若 物体A与墙面间的动摩擦因素为μ,A物体的质量为m,那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小 等于() A.μmg B.mg C.F D.μF 11、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他们所受的摩擦力分别为F 上和F下,则() A.F 上 向上,F 下 向下,F 上 =F 下 B.F 上 向下,F 下 向上,F 上 >F 下 C.F 上 向上,F 下 向上,F 上 =F 下 D.F 上 向上,F 下 向下,F 上 >F 下 12、(多选)用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动,当F增大时() A.墙对铁块的支持力增大B.墙对铁块的摩擦力增大 C.墙对铁块的摩擦力不变D.墙与铁块间的摩擦力减小 13、如图2-2-8所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力F b=5N、F c=10N分别作用于物体b、 c上,a、b和c仍保持静止.以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的 大小,则() A.F1=5N,F2=0,F3=5N B.F1=5N,F2=5N,F3=0 C.F1=0,F2=5N,F3=5N D.F1=0,F2=10N,F3=5N 14、如图2-2-2示,物体A、B在力F作用下一起以相同速率沿F方向匀速运动,关于物体 A所受的摩擦力,下列说法中正确的是() A.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相同 B.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相反 C.甲、乙两图中A均不受摩擦力 D.甲图中A不受摩擦力,乙图中A受摩擦力,方向与F相同 二、填空题 15、用弹簧秤沿水平方向拉一重为4N木块在水平桌面上匀速运动时,弹簧秤读数为1.0N,则木块与 桌面间的动摩擦因数为________。当弹簧秤读数增至1.6N时,木块受到的摩擦力为__________N。 F c F b 图2-2-8 a b c

单一物体在水平面上的受力问题 1、如右图所示,甲、乙、丙三个物体,质量相同,与地面间的动 摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,它们受到的摩擦 力的大小关系是( ) A.三者相同B.乙最大 C.丙最大D.已知条件不够,无法比较 2、如右图所示,在动摩擦因数μ=的水平面上向右运动的物体,质量为 20kg,在运动过程中,还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用,则 物体受到的滑动摩擦力为(g取10N/kg)( ) A.10N,向右B.10N,向左 C.20N,向右D.20N,向左 3、质量为m的木块,在与水平方向夹角为θ的推力F作用下,沿水平地 面做匀速运动,如右图所示,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那 么木块受到的滑动摩擦力应为( ) A.μmg B.μ(mg+F sinθ) C.μ(mg-F sinθ) D.F cosθ 4、水平地面上的物体受一水平力F的作用,如右图所示,现将作用力F保持大小不变,沿逆时针方向缓缓转过180°,在转动过程中,物体一直在向右运动,则在此过程中,物体对地面的正压力F N和地面给物体的摩擦力F f的变化情况是( ) A.F N先变小后变大,F f不变 B.F N不变,F f先变小后变大 C.F N、F f都先变大后变小 D.F N、F f都先变小后变大 5、如右图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N.若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为( ) A.10N,方向向左B.6N,方向向右 C.2N,方向向右D.零 6、如下图甲所示,重为G的物体在水平外力F作用下,向右以2m/s的速度匀速运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ.试问在下列情况下物体受到的滑动摩擦力将怎样变化? (1)当F突然增大时; (2)从撤去F到物体最终静止的过程中; (3)将物体立放起来(如图乙),仍在水平拉力F作用下,向右匀速运动的过程中. 7、质量为的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力F1=时,木箱静止;当拉力F2=时,木箱做匀速运动,求: (1)木箱与地面间的动摩擦因数; (2)木箱在的拉力作用下受到的摩擦力的大小; (3)木箱在水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小. 8、如图所示,一个质量为m=2kg的物块,在F=10N的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,拉力方向与水平成θ=370,物块与水平面的动摩擦因数μ=,取重力加速度g=10m/s2,sin370=,cos37°=。 (1)画出物块的受力示意图;

高中高一物理《力》教案模板 高一物理《力》教案模板 教学目标 基本知识目标 1、知道力是物体间的相互作用,在具体问题中能够区分施力物体和受力物体; 2、知道力既有大小,又有方向,是一矢量,在解决具体问题时能够画出力的图示和力的示意图; 3、知道力的两种不同的分类; 能力目标 通过本节课的学习,了解对某个力进行分析的线索和方法. 情感目标 在讲解这部分内容时,要逐步深入,帮助学生在初中知识学习的基础上,适应高中物理的学习. 教学建议 一、基本知识技能 1、理解力的概念: 力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的.力不仅有大小还有方向,大小、方向、作用点是力的三要素. 2、力的图示与力的示意图: 3、要会从性质和效果两个方面区分力.

二、教学重点难点分析 (一)、对于力是一个物体对另一个物体的作用,要准确把握这一概念,需要注意三点: 1、力的物质性(力不能脱离物体而存在); 2、力的相互性; 3、力的矢量性; (二)、力的图示是本节的难点. (三)、力的分类需要注意的是: 1、两种分类; 2、性质不同的力效果可以相同,效果相同的力性质可以不同. 教法建议: 一、关于讲解“什么是力”的教法建议 力是普遍存在的,但力又是抽象的,力无法直接“看到”,只能通过力的效果间接地“看到”力的存在.有些情况下,力的效果也很难用眼直接观察到,只能凭我们去观察、分析力的效果才能认识力的存在.在讲解时,可以让学生注意身边的事情,想一下力的作用效果。对一些不易观察的力的作用效果,能否找到办法观察到. 二、关于讲解力的图示的教法建议 力的图示是物理学中的一种语言,是矢量的表示方法,能科学形象的对矢量进行表述,所以教学中要让学生很快的熟悉用图示的方法

高中物理受力分析计算 一.计算题(共25小题) 1.如图所示,水平地面上得物体重G=100N,受与水平方向成37°得拉力F=60N,受摩擦力F f=16N,求: (1)物体所受得合力. (2)物体与地面间得动摩擦因数. 2.如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、A与地面间得动摩擦因数相同,物体B用细绳系住.当水平力F为32N时,才能将A匀速拉出,求:(1)接触面间得动摩擦因数; (2)作出B得受力分析图并求出绳子对B得拉力. 3.在一根长L0=50cm得轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N得物体,弹簧得长度变为L1=70cm. (1)求该弹簧得劲度系数. (2)若再挂一重为200N得重物,求弹簧得伸长量. 4.某同学用弹簧秤称一木块重5N,把木块放在水平桌面上,用弹簧秤水平向右拉木块;试求. (1)当弹簧秤读数为1N时,木块未被拉动,摩擦力大小与方向; (2)当弹簧秤读数为2N时,木块做匀速直线运动,这时木块受到得摩擦力大小与方向; (3)木块与水平桌面得动摩擦因数μ. (4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时,这时木块受到得摩擦力得大小.

5.如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、A与地面得动摩擦因数均为0、5,当用水平力F向右匀速拉动物休A时,试求: (1)B物体所受得滑动摩擦力得大小与方向; (2)地面所受滑动摩擦力得大小与方向. (3)求拉力F得大小. 6.重为400N得木箱放在水平地面上,动摩擦因数为0、25. (1)如果分别用70N与150N得水平力推动木箱,木箱受到摩擦力分别就是多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) (2)若物体开始以v=15m/s得初速度向左运动,用F=50N得水平向右得力拉物体,木箱受到得摩擦力多大?方向如何? 7.如图,水平面上有一质量为2kg得物体,受到F1=5N与F2=3N得水平力作用而保持静止.已知物体与水平地面间得动摩擦因数为μ=0、2,物体所受得最大静摩擦等于滑动摩擦力,求: (1)此时物体所受到得摩擦力大小与方向? (2)若将F1撤去后,物体受得摩擦力大小与方向? (3)若将F2撤去后,物体受得摩擦力大小与方向? 8.如图所示,物体A与B得质量均为8kg,A与B之间得动摩擦因数为0、3,水平拉力F=40N,A、B一起匀速运动.(g取10N/kg)求: (1)A对B得摩擦力得大小与方向; (2)B与地面之间得动摩擦因数. 9.如图所示,一个m=2kg得物体放在μ=0、2得粗糙水平面上,用一条质量不

高考定位 受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题,主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点:弹力、摩擦力)、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析,涉及的思想方法有:整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等.高考试题命题特点:这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少,大多数情况都是同时涉及到几个知识点,而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查,考查时注重物理思维与物理能力的考核. 考题1对物体受力分析的考查 例1如图1所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上,现用大小均为F,方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则() 图1 A.A与B之间不一定存在摩擦力 B.B与地面之间可能存在摩擦力 C.B对A的支持力一定大于mg D.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g 审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以:先对物体A、B整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;A、C选项考察物体A、B之间的受力,应当隔离,物体A受力少,故:隔离物体A受力分析,根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力. 解析对A、B整体受力分析,如图, 受到重力(M+m)g、支持力F N和已知的两个推力,水平方向:由于两个推力的合力为零,故

整体与地面间没有摩擦力;竖直方向:有F N=(M+m)g,故B错误,D正确;再对物体A受力分析,受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f,在沿斜面方向:①当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向下,②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向上,③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时,摩擦力为零,设斜面倾斜角为θ,在垂直斜面方向:F N′=mg cos θ+F sin θ,所以B对A的支持力不一定大于mg,故A正确,C错误.故选择A、D. 答案AD 1.(单选)(2014·广东·14)如图2所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是() 图2 A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上 C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向 答案 A 解析M处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,选项A正确;N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上,故选项B错误;摩擦力与接触面平行,故选项C、D错误. 2.(单选)如图3所示,一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B,用两根细绳悬挂在天花板上,虚线为竖直线,α=θ=30°,β=60°,求轻杆对A球的作用力() 图3 A.mg B.3mg C. 3 3mg D. 3 2mg

第一章力 1.1 力 一、教学目标 ⑶会画力的图示。 ⑷知道力的作用效果是使物体发生形变,改变物体的静止或匀速运动 状态。 ⑸初步知道力的名称可按力的性质来命名或按力的作用效果来命名。 2.能力目标 ⑴通过力的图示,体会用形象描述抽象的物理概念(量)的方法。 ⑵通过指明受力物和施力物来体会如何挖掘“力是物体对物体的作 用”的内涵。 二、重点、难点分析 ⑴“力是一个物体对另一个物体的作用”。准确把握这一力的初步概念,是本节的重点内容。力的物质性体现在:没有脱离物体的力存在,一个孤立的物体也不存在力的作用,即有受力物体必有施力物体。在这里,不宜提有作用力就有反作用力;也不宜举沿斜面下滑的物体不受下滑力的例子。 ⑵力的图示是本节的难点,应通过一定的练习来把握。虽然把物体“用一个点代表”,也不要过早地提出“质点”的概念。 三、教具 磁铁、小铁块、细线;弹簧秤、钩码(学生用,2人一组);刻度尺、圆规。 有条件地可利用投影设备,并准备相应的作力的图示的投影片或实物投影图。 四、主要教学过程 ⑴引入课题 我们在初中学习了力学知识、热学知识、电磁学知识和光的知识,到高中还要进一步学习这些知识。上节课已经提到,无论从内容要求、学习方法和能力要求都要深化。 我们初中所学力和运动、功和能都属于力学知识,其中力和物体运动的关系又是重点和基础。无论是力和运动的关系,还是功和能和关系,都是研究力的作用效果,因此准确把握力的概念是非常重要的,我们的第一章就讨论力。 ⑵教学过程设计 一、力 提问:什么是力? 1.力是物体对物体的作用。

演示:用细线使放在桌上的钩码上升。 引导答出:细线对钩码施加了力。 演示:磁铁吸引铁块。 引导答出:磁铁对铁块施加了作用力。 提问:再举出物体对物体的作用力的实例,要求说出哪个物体对哪个物体施加了力。 (对学生举出的目前不好说明的实例,不要过多分析,可指明以后会涉及。)小结:力是一物体对另一个物体的作用。 这里指出了力的物质性,没有脱离物体而存在的力,一个孤立的物体不会存在力的作用。也就是说,有受力物体,一定有另一个物体对它施加力的作用。力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的。 当我们研究某一个物体受力时,有时不一定指明施力物体,但施力物体一定存在。(例如说物体受重力,其施力物体是地球) 提问:力是有大小的,力的大小用什么来测量?在国际单位制中,力的单位是什么?符号是什么? 提问:仅说一个力多大(是多少N)能不能完整地表达了这个力? 引导学生答出力是有方向的物理量。(力的作用点) 2.力的大小和方向 (1)力的大小用弹簧秤来测量。单位是N(牛)。 (2)力是有方向的物理量。 提问:物体受的重力方向是____;水里的船受到的浮力方向是____。 (3)力的图示。为了形象地表达一个力,可以用一条带箭头的线段(有向线段)来表示:线段的长短表示力的大小; 箭头指向表示力的方向; 箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便,常把物体用一个点代表)。 例1 (教师做):卡车对拖车的牵引力F的大小是2000N,方向水平向右,作出力F的图示。 步骤:选一标度(依题而定其大小):如用1cm长的线段表示500N的力。 从力F的作用点O向右水平画一线段四倍于标度(4cm),然后画上箭头(图1): 例2 (学生做):作出下列力的图示:(可同时出三个题,全班分三组,每组做一个题,并分别选一个学生在黑板上做。)①物体受250N的重力。 ②用细线拴一个物体,并用400N的力竖直上提物体。 ③水平向左踢足球,用力大小为1000N。 答案: 说明:①选不同标度(单位),力的图示线段的长短可不同; ②标度的选取要有利于作图示。 提问:上述三例的受力物体和施力物体分别是什么?

§1.7 受力分析专题 2、例题 1、画出图中A 物体的受力分析图,已知A 静止且各接触面光滑。(弹力) 2、放在斜面上相对斜面静止状态的砖,受几个力的作用?请在图中画出并说明各力施力物体。 【答案】: 由于物体受到重力,所以在斜面上产生了两种作用效果,一是沿斜面下滑的效果,二是压紧斜面的效果,从而使两接触面间有了弹力和摩擦力。 【引申】:当物体沿斜面向上活动时,受力情况有无变化?(物体受力随运动状态的不同而有可能不同,所以具体情况具体分析) 3、如图所示,分别放在粗糙的水平面上和斜面上的砖A 和B 都处于静止状态,那么砖A 和B 都受到静摩擦力的作用吗?如果受到静摩擦力的作用,请在图中画出砖受到的静摩擦力。 (整

体隔离法) 【答案】: 【分析】:第一步,先把AB 看作一个整体。则根据二力平衡可知整体除了受到力F 还必须有一个摩擦力和F 平衡,所以地面对整体的摩擦力作用在B 表面上且大小等于F 。第二步,再把AB 隔离逐个分析。根据二力平衡同理可知AB 所受的摩擦力大小。 练习:如图所示,各图中,物体总重力为G ,请分析砖与墙及砖与砖的各接触面间是否有摩擦力存在?如有大小是多少? 五、板书 1、如何正确地受力分析? ①明确考察对象,并把它从周围其它物体中隔离出来,单独画出“隔离体”图形。 ②仔细分析考察对象除了受重力作用以外,还受到几个弹力和几个摩擦力的作用。沿顺时针方向依次对每个接触面和连接点作分析。 ③画出完整的受力图:要注意,只考察对象所受外力,决不能同时画上它施于其他物体的作用力。 2、连接体的受力分析法: F f 2(A 对B 的摩擦力) (地面对B 的摩擦力)f 1f 3(B 对A

3 5 知识点三:共点力平衡(动态平衡、矢量三角形法) 1.(单选)如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕 O 点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力 F 1 和球对斜面的压力 F 2 的变化情况是( ).答案 B A .F 1 先增大后减小,F 2 一直减小 B .F 1 先减小后增大,F 2 一直减小 C .F 1 和 F 2 都一直减小 D .F 1 和 F 2 都一直增大 2、 (单选)(天津卷,5)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于 O 点.现用水平力 F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平, 此过程中斜面对小球的支持力 F N 以及绳对小球的拉力 F T 的变化情况是( ).答案 D A .F N 保持不变,F T 不断增大 B .F N 不断增大,F T 不断减小 C .F N 保持不变,F T 先增大后减小 D .F N 不断增大,F T 先减小后增大 3.(单选)如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力 F 1、半球面对小球的支持力 F 2 的变化情况正确的是( ). 答案 B A .F 1 增大,F 2 减小 B .F 1 增大,F 2 增大 C .F 1 减小,F 2 减小 D .F 1 减小,F 2 增大 4、(单选)如图所示,一物块受一恒力 F 作用,现要使该物块沿直线 AB 运动,应该再加上另 一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为( ).答案 B A .F cos θ B .F sin θ C .F tan θ D .F cot θ 5.(单选)如图所示,一倾角为 30°的光滑斜面固定在地面上,一质量为 m 的小木块在水平力 F 的作用下静止在斜面上.若只改变 F 的方向不改变 F 的大小,仍使木块静止,则此时力 F 与水平 面的夹角为( ).答案 A A .60° B .45° C .30° D .15° 6.(多选)一铁架台放于水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直,现将水平力 F 作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,则在这 一过程中( ). 答案:AD A .细线拉力逐渐增大 B .铁架台对地面的压力逐渐增大 C .铁架台对地面的压力逐渐减小 D .铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大 7、(多选)(苏州调研)如图所示,质量均为 m 的小球 A 、B 用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于 O 点,在外力 F 的作用下,小球 A 、B 处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线 OA 与竖直方 向的夹角 θ 保持 30°不变,则外力 F 的大小( ).答案 BCD A .可能为 mg B .可能为 mg 3 2 C .可能为 2mg D .可能为 mg 8、(单选)如图所示,轻绳的一端系在质量为 m 的物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆 MN 上.现用水平力 F 拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变 F 的大小使 其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动.在这一过程中,水平拉力 F 、环与杆 的摩擦力 F 摩和环对杆的压力 F N 的变化情况是( ).答案 D A .F 逐渐增大,F 摩保持不变,F N 逐渐增大 B .F 逐渐增大,F 摩逐渐增大,F N 保持不 变

力的合成与分解【同步教育信息】 一. 本周教学内容: 力的合成与分解 二. 知识要点: 理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共点力的合力,会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系,知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算,遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解。会计算分力大小。 三. 学习中注意点: (一)力的合成、合力与分力 1. 合力与分力:如果一个力作用在物体上,产生的效果,与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同,原来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。 合力是几个力的等效力,是互换的,不是共存的。 2. 共点力:几个力的作用点相同,或几个力的作用线相交于一个点,这样的力叫共点力。 3. 力的合成:求几个共点力的合力的过程叫力的合成。 力的合成就是在保证效果相同的前提下,进行力的替代,也就是对力进行化简,使力的作用效果明朗化。 现阶段只对共点(共面)力进行合成。

4. 平行四边形定则:两个共点力的合力与分力满足关系是:以分力为邻边做平行四边形,以共点顶向另一顶点做对角线,即为合力。这种关系叫平行四边形定则。 5. 力的合成方法:几何作图法,计算法。 6. 多个力的合成先取两个力求合力,再与第三个力求合力,依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。 7. 力是矢量:有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要遵循平行四边形定则。 (二)力的分解 1. 力的分解:由一个已知力求分力的过程叫力的分解。 2. 力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则,是力的合成的逆运算。 3. 分解一个力时,对分力没有限制,可有无数组分力。 4. 分解力的步骤 (1)根据力作用效果确定分力作用的方向,作出力的作用线。 (2)根据平行四边形定则,作出完整的平行四边形。 (3)根据数学知识计算分力 5. 一个力分解为二个分力的几种情况 (1)已知合力及两分力方向,求分力大小,有唯一定解。 (2)已知合力及一个分力的大小方向,求另一分力大小方向,有唯一定解。 (3)已知合力及一个分力方向,求另一分力,有无数组解,其中

高中专题习题——受力分析 例1如图6-1所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2,其接触面光滑,与水平面的夹角为θ,若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ,用水平力F推A,使A、B一起加速运动,求:(1)A、B间的相互作用力(2)为维持A、B间不发生相对滑动,力F的取值范围。 分析与解:A在F的作用下,有沿A、B间斜面向上运动的趋势,据题意,为维持A、B 间不发生相对滑动时,A处刚脱离水平面,即A不受到水平面的支持力,此时A与水平面间的摩擦力为零。 本题在求A、B间相互作用力N和B受到的摩擦力f2时,运用隔离法;而求A、B组成的系统的加速度时,运用整体法。 (1)对A受力分析如图6-2(a)所示,据题意有:N1=0,f1=0 因此有:Ncosθ=m1g [1] , F-Nsinθ=m1a [2] 由[1]式得A、B间相互作用力为:N=m1g/cosθ (2)对B受力分析如图6-2(b)所示,则:N2=m2g+Ncosθ[3] , f2=μN2 [4] 将[1]、[3]代入[4]式得: f2=μ(m1+ m2)g 取A、B组成的系统,有:F-f2=(m1+ m2)a [5] 由[1]、[2]、[5]式解得:F=m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2 故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:0<F≤m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2 例2如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重为12牛的物体。平衡时,绳中张力

T=____ 分析与解:本题为三力平衡问题。其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。所以,本题有多种解法。 解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示 设细绳与水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛 将绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。 解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力(大小相等均为T)的合力F’与F大小相等方向相反。以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形。如图1-2所示,其中力 的三角形△OEG与△ADC相似,则:得:牛。 心得:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变。 例3如图2-12,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m 间的摩擦力大小是多少? 错解:以m为研究对象,如图2-13物体受重力mg、支持力N、摩擦力f,如图建立坐标有 再以m+N为研究对象分析受力,如图2-14,(m+M)g·sinθ=(M+m)a③ 据式①,②,③解得f=0 所以m与M间无摩擦力。 分析与解:造成错解主要是没有好的解题习惯,只是盲目的模仿,似乎解题步骤不少,但思维没有跟上。要分析摩擦力就要找接触面,摩擦力方向一定与接触面相切,这一步是堵

高中物理受力分析专题 (一)受力分析 物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同.要研究物体 的运动,必须分析物体的受力情况.正确分析物体的受力情况, 如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其它物体的相互联系;一般采取以下的步骤分析: 1.确定所研究的物体,优先考虑整体,然后隔离 分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A,那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力……而“A对甲”或“A对乙”等的力就不是A所受的力。也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。 2.按顺序画力 (1)先画重力:作用点画在物体的重心. (2)次按接触面依次画每个接触面上的弹力和摩擦力 绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周,看对象跟其他物体有几个接触点(面),分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。对每个接触点(面)若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或趋势,则画出摩擦力. 要熟记:弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直,摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动(或趋势)方向相反。 判断静摩擦力方向时时可以采用假设光滑、假设有(无)、相互作用、力的大

小、运动状态、对称等方法进行判断。 再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出场力. 顺口溜:一重、二接触面上的力(依次画出每个接触点的弹力和摩擦力)、再其它。 3.进行合成或者分解 当物体受两个力,并且力的大小相等时,考虑使用合成的方法,此时利用菱形知识进行计算。其他情况使用分解。 分解的原则: (1)当物体受三个力静止时,分解谁也行,把某个力分到其他两个力的反向延长线上。 (2)其他情况,分解既不在运动方向所在直线也不在与其垂直方向上的力,并且把力分到这两个方向上。 (3)通过三角函数将分力表达出来 (4)列出两个方向上力的关系来。如果平衡就列平衡关系,如果不平衡就F 合 =ma. 4. 相关公式 弹簧弹力:F 弹 =kx 滑动摩擦力:f=μF N ,此公式只适用于滑动摩擦力的计算,期中F N 一定是压力不 一定是重力。 (二)受力分析练习: 1.(2010·新课标全国卷·T18)(6分)如图所示,一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时,物块做匀速直

高中物理受力分析计算标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

高中物理受力分析计算 一.计算题(共25小题) 1.如图所示,水平地面上的物体重G=100N,受与水平方向成37°的拉力F=60N,受摩=16N,求: 擦力F f (1)物体所受的合力. (2)物体与地面间的动摩擦因数. 2.如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、A与地面间的动摩擦因数相同,物体B用细绳系住.当水平力F为32N时,才能将A匀速拉出,求: (1)接触面间的动摩擦因数; (2)作出B的受力分析图并求出绳子对B的拉力. 3.在一根长L =50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长度变为 =70cm. L 1 (1)求该弹簧的劲度系数. (2)若再挂一重为200N的重物,求弹簧的伸长量. 4.某同学用弹簧秤称一木块重5N,把木块放在水平桌面上,用弹簧秤水平向右拉木块;试求. (1)当弹簧秤读数为1N时,木块未被拉动,摩擦力大小和方向; (2)当弹簧秤读数为2N时,木块做匀速直线运动,这时木块受到的摩擦力大小和方向; (3)木块与水平桌面的动摩擦因数μ. (4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时,这时木块受到的摩擦力的大小.5.如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、A与地面的动摩擦因数均为,当用水平力F向右匀速拉动物休A时,试求: (1)B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向; (2)地面所受滑动摩擦力的大小和方向. (3)求拉力F的大小. 6.重为400N的木箱放在水平地面上,动摩擦因数为. (1)如果分别用70N和150N的水平力推动木箱,木箱受到摩擦力分别是多少(设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)

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