受力分析导学案(教师版、带答案)

班级

【课题】受力分析（教师用）

班级姓名学号

[目标定位] 1.进一步熟练判定弹力方向，能根据平衡法、假设法确定弹力的有无和方向.2.进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的判定和大小的计算.3.学会对物体进行受力分析.

一、几种常见弹力的方向

1.弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向.

2.轻绳对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向.

3.面与面接触时弹力的方向，垂直于接触面并指向受力物体；点与面接触时弹力的方向，过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)并指向受力物体.

4.轻杆对物体的弹力的方向不一定(填“一定”或“不一定”)沿杆.

二、静摩擦力

1.运动的物体可以(填“可以”或“不可以”)受静摩擦力.

2.静摩擦力可以是阻力，也可以是动力.

3.静摩擦力的方向可以与运动方向相反，也可以与运动方向相同，但一定跟相对运动趋势的方向相反.

4.静摩擦力的大小随着产生静摩擦力的外力的变化而变化，但有一最大值F max，静摩擦力的范围为0

三、滑动摩擦力

1.静止的物体可以(“可以”或“不可以”)受滑动摩擦力.

2.滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力.

3.滑动摩擦力的方向可以与运动方向相反，也可以与运动方向相同，但一定跟相对运动的方向相反.

4.滑动摩擦力F＝μF N，F与正压力F N成正比.

一、弹力有无的判定

1.对于形变比较明显的情况，我们采用直接法进行判断，即根据弹力产生的条件判断：(1)物体间相互接触；(2)发生弹性形变.

2.对于形变不明显的情况，可用利用假设法进行判断：

(1)假设无弹力：在接触处将与研究对象接触的另一物体去掉，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用.

(2)假设有弹力：假设与研究对象接触的物体对研究对象施加了弹力，画出假设状态下的受力分析图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力. 例1判断图1中小球是否受到弹力作用，若受到弹力，请指出其施力物体(不考虑摩擦).

图1

解析因为各接触面间的形变属于微小形变，所以采用假设法来判断小球是否受斜面的弹力.假设小球与斜面间无弹力，将三个图中的斜面去掉，则甲图中小球无法在原位置静止，乙和丙两图中小球仍静止.因此：甲图中小球受到斜面的弹力，施力物体是斜面，同时受细绳的弹力，施力物体是细绳；乙图中小球只受到细绳的弹力，施力物体是细绳，不受斜面的弹力；丙图中小球只受水平面的弹力，施力物体是水平面，不受斜面的弹力.

答案见解析

借题发挥(1)不要误认为只要有接触就一定存在弹力作用，而忽略了弹力产生的另一个条件——发生弹性形变.

(2)不要误认为只要有形变就有弹力，而忽略了弹力产生的必要条件——弹性形变.

针对训练如图所示，各接触面是光滑的且物体均处于静止状态，则A、B间可能有弹力作用的是()

解析假设A、B间无弹力，撤去B物体之后，A、C选项中的A球均能保持原来的状态，所以A、C选项中两物体间无弹力作用；B、D选项中，撤去B物体之后，A球均不能保持原来的静止状态，所以B、D选项中，两物体间存在弹力.

答案BD

二、静摩擦力有无及方向的判断

1.静摩擦力产生的条件：接触面间有压力、粗糙且有相对运动趋势.

2.平衡条件法

当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向.

3.假设法

利用假设法进行判断时，可按以下思路进行分析：

例2如图2所示，A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是()

图2

A.A、B之间无摩擦力

B.A受到的静摩擦力水平向右

C.B受到A的静摩擦力水平向左

D.地面对B的滑动摩擦力水平向右

解析对A物体：由于A匀速运动，由二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等大反向，故

A错误，B正确；对B物体：由力的作用的相互性，B对A的摩擦力一定与A对B的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，故C正确；对A、B整体受力分析，由于A、B一起向左匀速运动，则地面对B有滑动摩擦力，且水平向右，故D正确.

答案BCD

三、摩擦力的计算

1.计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力.

2.静摩擦力用平衡条件计算，其大小只与平行于接触面方向的力有关，与垂直接触面方向的力无关.静摩擦力在0

3.滑动摩擦力用F＝μF N计算，其中F N为接触面受到的正压力.或用平衡条件计算，其大小只与垂直接触面方向的力有关，与平行接触面方向的力无关.

例3如图3所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块的重力G＝6N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25，求：

图3

(1)当F＝25N时，木块静止，木块受到的摩擦力多大？

(2)当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力多大？

(3)当F＝10N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力多大？

解析分析木块的受力情况，如图所示.

(1)(2)木块静止，根据二力平衡，竖直方向上的静摩擦力等于重力，F f＝G＝6N，与压力大小无关.

(3)木块沿墙面下滑时，木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力，

F f＝μF N

F N＝F

所以F f＝μF＝0.25×10N＝2.5N.

答案(1)6N(2)6N(3)2.5N

四、物体的受力分析

1.明确研究对象，即首先确定我们要分析哪个物体的受力情况，研究对象可以是单个物体(质点、结点)，也可以是两个(或多个)物体组成的整体.

2.隔离分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加了力的作用.

3.按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序，依据各力的方向，画出各力的示意图.

例4如图4所示，直角三棱柱A放在水平地面上，光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之