沪科版高中物理必修一第3章3.4分析物体的受力学业分层测评
新沪科版高中物理必修一3.4《分析物体的受力》课件

A.2个
B.3个①每个力都要能找到对应的施力物体
②每个施力物体可以对物体施多种性质的力,但 不可能施加多个同性质的力
③只分析研究对象受到的力,而不分析研究对象 对其他物体施加的力。关键在于“受”字
④不要将“效果力”和“性质力”混淆
⑤若弹力和摩擦力力的方向确定,可用假设法或平 衡条件来判定此力是否存在
A.A对B的摩擦力竖直向下 B.B对C的摩擦力竖直向下 C.C对墙的摩擦力竖直向上 D.墙对C的摩擦力竖直向上
谢谢大家! 同学们加油哦!
再见!
这一 样个 的人 人所 才受 有的 学教 问育 。超
过 了 自 己 的 智 力 ,
You made my day!
我们,还在路上……
B.物体 A 受 5 个力,B 受 3 个力,C 受 3 个力
C.物体 A 受 5 个力,B 受 2 个力,C 受 4 个力
D.物体 A 受 6 个力,B 受 3 个力,C 受 4 个力
5.如图所示,三个木块A、B、C在水平推力F 作用下静止在竖直的墙面上.已知A的左侧
面是光滑的,下列说法错误的是( )
课堂典例
例1:如图,A物体向下运动,A与墙的 接触面粗糙,试对A物体进行受力分析.
ν
A
课堂典例 例2.如图所示,给物体m一个初速度
后,物体沿粗糙斜面向上滑动.在向上
滑动的过程中,关于物体m受到的力,
下列说法正确的是( C )
A.受重力、沿斜面向上的冲力、斜面 的支持力 B.受重力、沿斜面向上的冲力、沿斜 面向下的滑动摩擦力 C.受重力、斜面的支持力、沿斜面向 下的滑动摩擦力 D.受重力、斜面的支持力、沿斜面向 上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力、 沿斜面向下的下滑力
沪科版高中物理必修一3.4《分析物体的受力》word集备学案2

集体备课
个人空间
2、学习目标
1 、掌握受力分析的基本方法
2、会对通常情况中的物体正确进行受力分析。
三、教学过程
【温故知新】
根据已学知识,分析物体受力的一般步骤
【导学释疑】
1、画出下列情况下物体A所受力的示意图
物体A静止,接触面粗糙接触面光滑,A静止
(9) (10)
A沿粗糙水平面滑行 A沿粗糙斜面上行
【检测反馈】
1、分析下列情况下,物体A、 B受哪些力?施力物体是谁?分别画出A、B的受力示意图
(11) (12)
A向右运动、B相擦B和地面间有摩擦
反思栏
(1) (2)(3)
接触面粗糙接触面光滑接触面粗糙、
A相对地面静止
2斜面上物体B都受到哪些力,施力物体是什么?画出物体B的受力示意图
(4)(5)(6)
接触面粗糙、接触面光滑、接触面粗糙
B以速度v下滑 物体B下滑B静止在斜面上
【巩固提升】
2、画出下图中物体A的受力示意图,并写出 力的名称及施力物体
(7) (8)
沪科版物理选修3-1:学业分层测评12 第3章 3.4 多用电表电路分析与设计

学业分层测评(十二) 多用电表电路分析与设计(建议用时:45分钟)[学业达标]1.(多选)以下关于电流表与电压表的说法中,正确的是()A.都是电流表G与电阻并联改装而成的B.都是电流表G与电阻串联改装而成的C.它们本身都有内阻,只是电流表的内阻一般很小,而电压表的内阻一般很大D.电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻小,而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻大【解析】把电流表G改装成量程较大的电流表时,是给电流表G并联一个分流电阻,而把电流表G改装成电压表时,是给电流表G串联一个分压电阻,故A、B选项错误.由于串联总电阻大于每一个电阻,并联总电阻小于每个电阻,故C、D选项正确.【答案】CD2.(多选)如图3-4-9所示,甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,下列说法正确的是()甲乙图3-4-9A.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程增大D.乙表是电压表,R增大时量程减小【解析】由电流表原理可知甲为电流表,且R增大时,干路电流减小,量程减小,B正确.乙为电压表且R越大,量程U=I g(R g+R)越大,C正确.【答案】BC3.把一只量程为10 mA、内阻为100欧的电流表改装成一只量程为10 V的电压表,则应该给这只电流表()A.串联一个阻值为900欧的电阻B.串联一个阻值为100欧的电阻C.并联一个阻值为900欧的电阻D.并联一个阻值为100欧的电阻【解析】串联电阻R=10 V/10 mA-100 Ω=900 Ω.【答案】 A4.一个电流表的刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为R g.如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表nμA,则()【导学号:29682069】A.给它串联一个电阻,阻值为nR gB.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)R gC.给它并联一个电阻,阻值为R g nD.给它并联一个电阻,阻值为R gn-1【解析】电流表的量程变为原来的n倍,故应并联分流电阻R=1n-1R g.选项D正确.【答案】 D5.如图3-4-10所示,将一个电流计G和一个电阻串联可以改装成电压表,将一个电流计G和一个电阻并联可以改装成电流表,要使它们的量程增大,R1、R2应如何变化()。
陕西省神木县第六中学高中物理沪科版必修一34 分析物体的受力 学案

自主学习:一、复习基本知识1.力的概念(1)定义:力的物质性:力不能脱离施力物体和受力物体而单独存在(2)作用效果:(3)力的三要素:2.力学中的三种力(1)重力产生:物体在地面上或地面附近,由于地球的吸引而使物体受到的力方向:(2)弹力产生条件:方向:大小:弹簧的弹力大小遵守胡克定律f=kx,劲度系数k(N/m)(3)摩擦力产生条件:方向:二、分析物体受力的一般程序受力分析的方法主要有隔离法和整体法。
1.隔离法分析的步骤如下:(1)恰当选择研究对象并将其隔离出来。
(2)按照重力、弹力、摩擦力、其他外力的顺序进行分析。
(3)画出各力的示意图,加以处理2.整体法就是将几个物体作为一个整体进行隔离分析,只分析外力而不必考虑内力,从而把握系统所受的各个外力。
一般受力分析时是整体和部分相结合,最终得出结果合作交流:【例一】如右图所示,放在水平桌面上的物体,受到一个水平拉力而处于静止状态,则( )A.物体受到三个力的作用,其中有一对平衡力B.物体受到三个力的作用,其中有一对作用力与反作用力C.物体受到四个力的作用,其中有两对平衡力D.物体受到四个力的作用,其中有两对作用力与反作用力【例二】如右图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )A.物体可能只受两个力作用 B.物体可能受三个力作用C.物体可能不受摩擦力作用 D.物体一定受四个力【例三】如右图所示,质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上,a、b分别受到两个水平拉力的作用,两力大小均为F,两木块保持静止状态,则( )A.a、b之间一定存在静摩擦 B.b与地之间一定存在静摩擦力C.b与地之间一定不存在静摩擦力 D.地对b的支持力一定大于2mg课堂巩固:1. 如右图所示,甲、乙两物体叠放在水平面上,用水平力F拉物体乙,它们仍保持静止状态,甲、乙间接触面也为水平,则乙物体受力的个数为( )A.3 B.4C.5 D.62.质量分别为0.1 kg和0.2 kg的两物块A、B,其间用一根原长为l0=20 cm、劲度系数为k=10 N/m的轻弹簧相连,置于粗糙的水平面上如右图所示,初始时弹簧处于原长状态.若两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,现要使A、B一起做匀速运动,(取g=10 m/s2)(1)则对A应施加多大的水平推力F?(2)此时A、B间的距离为多少?教学小结:本节课主要掌握总结分析物体受力的一般程序:(1)明确研究对象(受力物体)。
2022高中物理上学期第3章《力与相互作用》综合测试 沪科版必修1高一

2022-2022高一上学期物理第3章《力与相互作用》综合测试(沪科版必修1)章末综合检测一、选择题本题共10个小题,每小题4分,共40分1.下列关于力的说法正确的是A.力是物体对物体的作用,所以发生力的作用必须相互接触B.物体受到的重力是地球施加的,物体只在重心处受到重力作用C.弹力是发生形变的物体在恢复原状的过程中对与它接触的物体所发生的作用D.静摩擦力是静止的物体受到的,滑动摩擦力是运动的物体受到的【解析】不接触的物体间也可发生力的作用,如相互靠近的两个磁极之间的磁力作用,A错误;物体各部分均受重力作用,重心是物体所受重力的等效作用点,B错误;由弹力的产生条件可知,C正确;静摩擦力发生在相对静止的物体之间,而物体本身可以是运动的,滑动摩擦力发生在相对滑动的物体间,受滑动摩擦力的物体可以是静止的,故D错误.【答案】 C2 如右图所示,g和摩擦力,施力物体是地球和桌面D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面【解析】由力学知识可以看出拉力的施力物体是绳,摩擦力的施力物体是桌面,重力的施力物体是地球,故选项B正确.【答案】 B3 木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/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,如上图所示,力F作用后A.木块A所受摩擦力大小是 NB.木块A所受摩擦力大小是 NC.木块B所受摩擦力大小是9 ND.木块B所受摩擦力大小是7 N【解析】由题意可得B物体的最大静摩擦力f ma=μN=×60 N=15 N,弹簧的弹力F弹==400× N=8 N,B物体受到向右的合力F弹+F=9N0.18 m0.02 m0.10 m0.02 m0.10 m0.10 m0g0gf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【解析】由题意知,运动员向上、向下都是匀速,只受重力和摩擦力作用,故二力平衡,摩擦力总是向上,且大小都等于运动员的重力.【答案】 C8.如右图所示,木块放在水平地面上,在F=8 N 的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为1 m/,则下列说法中正确的是A.以1 m/的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为8 NB.当木块以2 m/的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力小于8 NC.当水平拉力F=20 N时,木块受到的摩擦力为20 ND.将水平拉力F撤去,木块速度越来越慢,是因为木块受到的摩擦力越来越大【解析】竖直方向上木块的重力与地面对木块的支持力始终平衡.水平方向上木块向右匀速直线运动时,拉力F与滑动摩擦力f平衡,故f=F=8 N,且滑动摩擦力方向向左.当F=20 N时,因木块对地面的压力的大小和接触面的粗糙程度均没有变化,故滑动摩擦力不变,仍为8 N.注意此时F>f,木块向右做加速运动.同理,当木块速度为2 m/或者木块速度越来越慢时,滑动摩擦力的大小仍为8 N.故答案应选A【答案】 A9 一铁块m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动,如右图所示,下列说法错误的是A.铁块受到四个力作用,其中有三个力的施力物体均为黑板B.铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力——互相吸引的磁力和互相推斥的弹力C.磁力和弹力是互相平衡的力D.磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动【解析】对铁块进行受力分析可知:铁块受重力,黑板产生的弹力、摩擦力和磁力四个力作用.除了重力以外,其余三个力的施力物体均是黑板,在水平方向上铁块受到两个力作用,即磁力和弹力,这两个力是平衡力,这两个力产生两对相互作用,即产生铁块与黑板间的相互吸引的磁力和相互挤压的弹力,故选项A、B、C说法均正确.【答案】 D10.如下图所示,水平传送带上放一物块,当传送带向右以速度v匀速传动时,物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为Δ;现令传送带向右加速到2v,这时的弹簧的伸长量为Δ′则关于弹簧前、后的伸长量,下列说法中正确的是A.弹簧伸长量将减小,即Δ′ΔC.弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化,最终Δ′=ΔD.弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变,即始终Δ′=Δ【解析】弹簧弹力与传送带的滑动摩擦力是一对平衡力,而滑动摩擦力的大小始终与相对速度大小无关.【答案】 D二、非选择题本题共5个小题,共60分11.10分用弹簧测力计测定一个木块A和木块B间的动摩擦因数μ,有如下图所示的两种装置.1为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力,两种情况中木块A是否都一定要做匀速运动2若木块A做匀速运动,甲图中A、B间摩擦力是否等于拉力F A3若A、B的重力分别为100 N和150 N,图甲中弹簧测力计读数为60 N当A被拉动时,F A=110 N,求A、B间的μ【解析】1甲图中只要木块A相对B滑动即可,而乙图中的木块A只能做匀速运动,因为乙图中,只有当木块A匀速运动时,拉力F A才与摩擦力大小相等.2图甲中,木块A受上、下两个接触面上摩擦力的作用,故木块A、B间的摩擦力小于拉力F A3图甲中,对木块B研究,已知f=60 N,N=150 N,据f=μN知:A、B间的摩擦因数μ=错误!=错误!=【答案】见解析12.10分某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系的实验”中,所用实验装置如下图所示,所用的钩码每只质量都是30 g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5 个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在下表中.实验中弹簧始终未超过弹性限度,取g=10 m/2钩码质量g 0 30 60 90 120 150弹簧总长cm试根据这些实验数据在给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系的图线.写出该图线的数学表达式F=________;图线跟横轴的交点的物理意义是________;该弹簧的劲度系数=________ N/m图线延长后跟纵轴交点的物理意义是________.【解析】 先把钩码的质量换算成钩码的重力,即为相应状态下弹簧的弹力,然后用描 点法作图,如图.图线与横轴交点表示弹力为零时弹簧的长度,即弹簧的原长,为6× 10-2 m .在图线上任取两点,由ΔF=Δ得,= x F ∆∆= 21026.0-⨯ N/m=30 N/m ,故 F=L-L 0=30L-6×10-2=30L图线延长后跟纵轴交点表示弹簧长度为5×10-2 m 时应施加的压力大小为 N【答案】30L - 弹簧的原长 30 弹簧长度为5×10-2m 时外界压力大小为 N13.10分质量为2 kg 的物体放在水平地面上,物体与水平地面间的动摩擦因数为, 现给物体加一个水平拉力F ,物体恰在水平面上匀速运动,若在该物体运动的过程中, 突然将拉力F 改为大小不变,方向竖直向下的压力,这时物体受到的摩擦力的大小是 多少g =10 m/2【解析】 物体在水平拉力F 的作用下匀速运动时f =μN=μmg,所以F =×2×10 N =10 N当F 竖直向下时,F′=F +mg ,即F′=10 N +2×10 N=30 N这时f =μF′=×30 N=15 N【答案】 15 N14.15分某弹簧下挂一质量为2 kg 的物体,弹簧的长度增加了2 cm ,取下物体后弹 簧恢复原状.若弹簧的伸长量为1.5 cm ,弹簧下挂的物体有多重若弹簧下挂一质量为 1 000 kg 的物体,还能计算出弹簧的伸长量吗为什么【解析】 由题意知,弹簧的劲度系数=错误!=错误! N/m=980 N/m当′=0.015 m时,弹簧受的拉力为F′=′=980× N= N此时,弹簧下所挂重物重力为 N当弹簧下所挂质量为1 000 kg的物体时,弹簧伸长量″=错误!=错误! m=10 m显然,伸长量太大,此时弹簧受力已超出弹性限度,很可能已被拉断,故不能计算出弹簧的伸长量.【答案】 N 不能可能被拉断15.15分实验室中有如下器材:水平实验桌、一劲度系数为的弹簧、木板、刻度尺、质量为m0的物体,你能设计出实验方案来测定木块与水平桌面间的动摩擦因数μ吗如能,写出实验步骤,并推导出μ的表达式.【答案】能.实验方法:1先用弹簧拉着木板在水平桌面上做匀速直线运动,并用刻度尺量下此时弹簧长度1;2再将质量为m0的物体置于木板上,用弹簧拉着木板仍沿桌面匀速运动,用刻度尺量下此时弹簧长度2;3由实验1可得:设木板质量为m,弹簧原长0,1-0=μmg,由实验2可得:2-0=μm+m0g后式减前式:2-1=μm0g,所以μ=错误!。
2017-2018学年高中物理沪科版必修一学业分层测评:第3章 3-3 摩擦力 学业分层测评 含答案 精品

学业分层测评(十)(建议用时:45分钟)1.关于动摩擦因数,下列说法正确的是 ( )【导学号:43212180】A.两接触面间压力越大,动摩擦因数越大B.两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的压力成反比D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与滑动摩擦力和正压力无关【解析】动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与滑动摩擦力和正压力无关,选项A、B、C错误,选项D正确.【答案】 D2.(多选)关于摩擦力与弹力的关系,下列说法正确的是( )【导学号:43212181】A.有弹力一定有摩擦力B.有弹力不一定有摩擦力C.有摩擦力一定有弹力D.同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直【解析】两物体间若存在摩擦力,则两物体间一定存在弹力.而若存在弹力,不一定有相对运动或相对运动趋势,也有可能接触面光滑,不一定存在摩擦力,故A错,B、C对.弹力方向总是与接触面垂直,而摩擦力方向总是与接触面平行,故两力一定是垂直关系.【答案】BCD3.将两本书的纸张交叉重叠起来.两同学分别抓住每本书的一侧往外拉,两书仍在原处且没有被分开,此过程中( )【导学号:43212182】A.拉力小于两本书的重力B.拉力等于两本书的重力C.拉力增大,摩擦力也增大D.拉力增大,摩擦力保持不变【解析】根据题意知无法比较拉力和重力的大小关系,故A、B选项错误.由于两本书相对静止,故受到静摩擦力,水平方向处于平衡状态,摩擦力随拉力的增大而增大,故C 选项正确,D选项错误.【答案】 C4.如图337所示,质量为50 kg的箱子放在水平地面上,箱子与地面间的动摩擦因数为0.6.用大小为310 N的水平力推箱子但没有推动,则箱子所受的摩擦力大小为( )图337A.30 NB.186 NC.300 ND.310 N【解析】因没有推动,故箱子受到的是静摩擦力,对箱子受力分析知摩擦力大小等于推力,为310 N.故D选项正确.【答案】 D5.如图338所示,重50 N的物体,在粗糙的水平面上向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,同时物体还受一个大小为10 N、方向水平向左的拉力F作用,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是 ( )图338A.10 N,水平向左B.20 N,水平向左C.10 N,水平向右D.20 N,水平向右【解析】物体与水平面间有相对滑动,为滑动摩擦力,f=μN=μG=10 N,与水平向左的拉力F无关,方向与相对地面的运动方向相反,即水平向左,选A.【答案】 A6.(多选)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),如图339所示.下列说法正确的是 ( )【导学号:43212183】图339A.瓶中油越多,手必须握得越紧B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的D.以上说法都正确【解析】用手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡——静摩擦力的大小由瓶的重力(大小)决定;油瓶变重,它受到的静摩擦力必须随之增大,手握得紧一点,相应最大静摩擦力值也就大一些,才能保证油瓶不会掉落下来;如果手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶的重力,油瓶就会掉下来,所以A项正确.手握得越紧,手与瓶之间的正压力越大,最大静摩擦力值也越大;但是油瓶受到的是静摩擦力,是与油瓶重力相平衡的静摩擦力,是一个定值——等于油瓶的重力.可见,B项错误,C项正确;显然D项也不正确.【答案】AC7.如图3310所示,将棱长分别为a、2a、3a的同一个长方体木块分别以不同的方式放置在桌面上,长方体木块的各个表面粗糙程度相同.若用弹簧测力计牵引木块做匀速直线运动,示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3之比为( )图3310A.1∶1∶1B.2∶3∶6C.6∶3∶2D.以上都不对【解析】滑动摩擦力的大小与接触面上的压力成正比,与接触面积的大小无关,因此尽管三种情况下的接触面积不同,但是木块对桌面的压力是相同的,又由于动摩擦因数相同,所以三种情况下木块受到的滑动摩擦力大小相同,所以保持木块匀速运动的弹簧测力计的拉力大小相等.选项A正确.【答案】 A8.重为40 N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的最大静摩擦力为12 N,动摩擦因数为0.25.如果分别用8 N和16 N的水平力推木箱,求木箱受到的摩擦力分别为多少?【导学号:43212184】【解析】用8 N的水平力推木箱.推力小于最大静摩擦力,木箱不动,由二力平衡条件可知,木箱受到8 N的静摩擦力.用16 N的水平力推木箱,推力大于最大静摩擦力,木箱运动,由于竖直方向处于平衡状态,由二力平衡条件可知,N=G,则滑动摩擦力f=μN=μG=0.25×40 N=10 N.【答案】8 N 10 N9.(多选)如图3311,物体A放在水平地面上,在两个水平恒力F1和F2的作用下保持静止.已知F1=8 N,F2=1 N,则( )图3311A.若去掉F1,A一定静止B.若去掉F1,A一定向左运动C.若去掉F2,A可能静止D.若去掉F2,A一定向右运动【解析】初始状态对物体分析,所受摩擦力f=F1-F2=7 N,方向水平向左,知最大静摩擦力f max≥7 N.若去掉F1,因为F2<f max,故物体仍然静止,A正确,B错误.若去掉F2,因为不能确定F1与f max的大小关系,故物体可能静止,C正确,D错误.【答案】AC10.中国武警“雪豹突击队”是一支立足北京,面向全国的“国字号”反恐部队,在一次日常训练中,队员用双手握住一根固定的竖直铁杆,他匀速向上爬时受到的摩擦力为f上,他匀速下滑时受到的摩擦力为f下,则( )【导学号:43212185】图3312A.f上方向向上,f下方向向下,f上=f下B.f上方向向下,f下方向向上,f上>f下C.f上方向向上,f下方向向上,f上=f下D.f上方向向上,f下方向向下,f上>f下【解析】当队员向上爬时,手和铁杆之间没有相对滑动,在重力的作用下,身体有向下的相对运动趋势,此时队员受静摩擦力,方向向上,大小和重力相等.当队员匀速下滑时铁杆给手的摩擦力方向向上,大小和重力相等,故C正确.【答案】 C11.如图3313所示,用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上,已知木块所受的重力G =6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25.问:图3313(1)当F=25 N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为多大?(2)当F增大为30 N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?(3)当F=10 N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?(4)当F=6 N时,木块受到的摩擦力又为多大?【解析】(1)对木块进行受力分析,木块没动,说明木块处于平衡状态,根据二力平衡知,木块受的静摩擦力一定和重力大小相等,方向相反,f1=6 N.(2)当F增大为30 N时,木块与墙壁之间仍然是静摩擦力,这个力与重力相平衡,因此f2=6 N.(3)当F=10 N时,木块沿墙面下滑,此时木块和墙面之间是滑动摩擦力,f3=μN=0.25×10 N=2.5 N.(4)当F=6 N时,木块与墙壁之间仍是滑动摩擦力,f4=μN=0.25×6 N=1.5 N.【答案】(1)6 N (2)6 N (3)2.5 N (4)1.5 N12.如图3314所示,物体A重40 N,物体B重20 N,A与B、A与地的动摩擦因数相同.物体B用细绳系住,当水平力F=32 N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数.【导学号:43212186】图3314【解析】B虽然静止,但A和B发生相对运动,因此A和B之间有滑动摩擦力.由竖直方向受力平衡可知,A和B之间的正压力等于B的重力,则A和B之间的摩擦力f1=μG B,A受到摩擦力阻碍A相对B向右运动,即A受到摩擦力的方向水平向左.对A分析,在竖直方向上,A与地面的正压力等于A和B的重力和,则A和地面之间的摩擦力f2=μ(G A+G B),方向水平向左.由平衡的知识可知,F=f1+f2.联立有F=μ(G A+2G B),解得μ=0.4.【答案】0.4。
高中物理沪科版必修1--3.4 分析物体的受力 学案(沪科版必修1)
学案5 分析物体的受力[学习目标定位] 1.知道重心的概念.2.能够准确地绘出物体的受力示意图,初步掌握分析物体受力的一般的方法.3.进一步熟练判定弹力的方向,能根据平衡法、假设法确定弹力的有无和方向.4.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方法.一、受力分析1.明确研究对象是受力分析的着眼点.力学中的研究对象,可以是某个物体、物体的一部分或某个作用点.2.选定研究对象后,接着就可以围绕着力学中常见的三类力(重力、弹力、摩擦力)的产生条件,逐个确定物体受到哪些力的作用,最后依据物体受到的各个力的方向,画出受力示意图.3.当把物体简化为质点研究时,可把物体受到的各个力都集中在其重心上.二、重心1.一个物体各部分都会受到重力的作用,从效果上,可以把这些作用力视作集中作用于一点,这一点称为重心.2.质量分布均匀、规则的物体,重心就在其几何中心.3.质量分布不均匀的物体,其重心的位置跟物体的形状和质量分布有关.并且它既可以在物体内部,也可以在物体外部.一、受力分析1.意义:任何物体的运动变化,都跟它受到的力的大小、方向有关.因此学会对物体进行受力分析,是研究物体运动的基础,也是学好力学的先决条件.2.受力分析的一般步骤(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.注意实际物体运动时的受力情况往往是很复杂的.许多时候,为了使问题简化,可以略去某些次要因素,这是物理中常用的一种研究方法.例1如图1所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止状态,请分析B受到几个力的作用?图1答案4个力解析这里要分析的是B物体的受力个数,B即为研究对象,把它隔离出来,然后从易到难,先从重力着手,再分析跟它有联系的物体,按弹力、摩擦力的顺序分析它受到的力.如图所示,其受A对它的压力N,同时物体B有相对A上移的趋势,故A对B的静摩擦力f沿斜面向下,故B共受到4个力作用.二、弹力有无的判定判断弹力是否存在的方法——假设法1.假设无弹力:在该处将与研究对象接触的另一物体去掉,即假设不存在弹力,看研究对象在该位置是否保持原来的状态.2.假设有弹力:就是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,判断受力情况与存在状态是否矛盾,若矛盾,则不存在弹力,若不矛盾,则此弹力存在.例2如图2所示,一小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力有( )图2A.1个B.2个C.3个D.4个解析假设绳1对球有作用力,该作用力的方向斜向左上方,另外球在竖直方向上受重力和绳2的拉力,在这三个力的作用下球不可能保持平衡,所以绳1不可能对球施加拉力,小球只受重力和绳2的拉力.故B正确.答案 B针对训练在下列各图中,A、B之间一定有弹力的是( )答案 B解析两物体间产生弹力的条件除了相互接触外,还要相互挤压产生弹性形变.A、C、D 图中A、B间虽有相互接触,但不一定相互挤压,故选B.三、静摩擦力有无及方向的判断静摩擦力有无及方向的判断方法1.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.2.假设法利用假设法进行判断时,可按以下思路进行分析:例3如图3所示,物体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3A.A、B之间无摩擦力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.地面对B的摩擦力为静摩擦力,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知,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整体分析,由于AB一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力,且水平向右,故D错误.答案BC四、摩擦力的计算摩擦力大小的计算,应先分析是静摩擦力还是滑动摩擦力.1.静摩擦力静摩擦力在0<f≤f max内随外力的变化而变化,一般根据平衡条件求解.2.滑动摩擦力(1)根据f=μN进行计算,其中N为接触面受到的正压力.(2)根据平衡条件.例4如图4所示,用水平力F将木块压在竖直墙壁上,已知木块重力G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25,求:图4(1)当F=25 N时,木块不动,木块受到的摩擦力为多大?(2)当F增大为30 N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?(3)当F=10 N时木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?(4)当F=6 N时,木块受到的摩擦力为多大?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,F1=F2=G=6 N,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,F3=μNN=F所以F3=μF=0.25×10 N=2.5 N.(4)当F=6 N时,木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力,所以F4=μF=0.25×6 N=1.5 N.答案(1)6 N (2)6 N (3)2.5 N (4)1.5 N1.受力分析的步骤(1)明确研究对象;(2)合理隔离;(3)按由易到难的顺序(先重力,再弹力、摩擦力,最后其他力)画出受力示意图.2.弹力有无的判断方法(1)有明显形变时可根据弹力产生的条件判断;(2)无明显形变时可根据假设法判断.3.静摩擦力有无及方向的判断方法(1)平衡条件法;(2)假设法.4.摩擦力的计算(1)静摩擦力:根据平衡条件求解.(2)滑动摩擦力:根据f=μN进行计算.1.(弹力有无的判断)如图5所示,将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中,钢球与各容器的底部和侧壁相接触,处于静止状态.若钢球和各容器的接触面都是光滑的,各容器的底面均水平,则以下说法中正确的是( )图5A.各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B.各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C.量杯的侧壁对钢球无弹力作用,其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用D.口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用,其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用答案 A解析钢球与容器的侧壁接触,它们之间是否有弹力作用就看接触处是否发生弹性形变,但微小形变难以察觉,只能借助假设法判断.假设容器侧壁对钢球无弹力作用,则钢球受重力和容器底面对它的支持力作用,钢球将处于静止状态,故钢球与容器侧壁虽然接触但没有发生弹性形变,容器侧壁对钢球无弹力作用的假设成立.我们也可以假设容器侧壁对钢球有弹力作用,作出各容器中钢球的受力示意图分别如图a、b、c所示,可见三种情况均与钢球静止的题设条件相矛盾,所以原假设不成立,即各容器的侧壁对钢球均无弹力作用.因此,本题正确选项为A.2.(静摩擦力有无及方向的判断)如图6所示,图6是工厂传输货物的装置,物体A在皮带的带动下,以速度v沿直线匀速向右运动,请问物体A受到几个力的作用( )A.1个B.2个C.3个D.4个答案 B解析物体A在竖直方向上受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力N作用;由于物体做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上不受静摩擦力,因此物体A一共受两个力作用.3.(受力分析)画出图7(1)~(4)中静止物体A的受力示意图(注意:图中球形物体的接触面光滑).图7答案4.(摩擦力的计算)如图8所示,物体A重40 N,物体B重20 N,A与B、A与地面间的动摩擦因数相同,物体B用水平细绳系住,当水平力F=32 N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数.图8答案0.4解析以物体A为研究对象,物体B对物体A的正压力N=G B.地面对A的支持力N1=G A +NA受B的滑动摩擦力f=μNA受地面的滑动摩擦力f1=μN1水平方向:F=f+f1,代入数据即可解得μ=0.4.实用文档 6。
高中物理第3章力与相互作用3.4分析物体的受力课件沪科版必修12
√A.A、B之间无摩擦力
B.A受到的摩擦力水平向右
C.B与地面之间无摩擦力
图6
√D.地面对B的摩擦力水平向右
1234
解析 答案
4.(受力分析)画出图7(1)~(4)中静止物体A的受力示意图(注意:图中球形 物体的接触面光滑).
图7 答案
1234
答案
例2 关于重力和重心,下列说法正确的是 A.当物体漂浮在水面上时重力会减小 B.放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力 C.物体的重心位置总是在物体的几何中心上
√D.物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变
解析 物体的重力与物体所处状态无关,A错; 物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同,B错; 物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关,只有质量分布均匀、形 状规则的物体的重心才在其几何中心,C错,D对.
例1 画出图1中物体A所受力的示意图,并写出力的名称和施力物体: (1)物体A静止,接触面光滑;(2)A沿粗糙斜面上滑;(3)A沿粗糙水平面滑 行;(4)接触面光滑,A静止.
图1 答案 见解析
解析 答案
针对训练1 如图2所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B 保持静止状态,请分析B受到几个力的作用?
4.摩擦力的计算 (1)静摩擦力:根据平衡条件求解. (2)滑动摩擦力:根据f=μN进行计算.
达标检测
1.(对重心的理解)(多选)关于物体的重心,下列说法正确的是
A.物体的重心一定在物体上
√B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心 √C.一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的相对位置不变
解析 答案
三、弹力有无的判定
判断弹力是否存在的方法——假设法 1.假设无弹力:在该处将与研究对象接触的另一物体去掉,即假设不存 在弹力,看研究对象在该位置是否保持原来的状态. 2.假设有弹力:就是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,判断受力情况与存在状态是否矛 盾,若矛盾,则不存在弹力,若不矛盾,则此弹力存在.
【课堂新坐标】(教师用书)高中物理 3.4 分析物体的受力同步备课课件 沪科版必修1
2.添力的情况 (1)凭空多一个没有施力物体的力. 例如,冲上斜面的物体受到沿斜面向上的冲力(该力无 施力物体,容易排除); (2)受力和施力共同分析.把研究对象对其它物体施加 的力当作对象受到的力(研究对象不清); (3)性质力和效果力重复计算.切记效果力不是物体所 受的力 (4)内力和外力共同分析. 对几个物体的整体进行分析时,这几个物体间的作用 力为内力,不是整体受到的力.
)
C.重力的作用点是重心,它是物体内最重的一点 D.地球表面的物体一定受到重力作用 【解析】 重力是由于地球对物体的吸引而产生的,
由此知A、D正确;重力的方向竖直向下,但是不一定和接 触面垂直,B错;重心是物体上各个部分受重力的等效集中 点,不是最重的中点,C错.
【答案】 AD
4.如图 3-4-8 所示,重为 mg 的梯子 AB 立于光滑的 竖直墙壁上处于静止状态,试画出梯子的受力示意图.
(2012· 高新一中高一检测)如图3-4-2,质量 为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑,物体A在上 滑过程中Biblioteka 到的力有( )图3-4-2
A.向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的 摩擦力 B.重力、斜面的支持力、下滑力 C.重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力 D.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力
4.受力分析时需注意的问题 (1)在进行受力分析时,一定要注意,我们分析的是物 体“受到”的力,而不是物体对外施加的力. (2)区分内力和外力:对几个物体的整体进行受力分析 时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出 现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外 力,要画在受力分析图上.
图 3-4-8
【解析】 梯子除受到重力 mg 作用外,还与地面和竖 直墙壁接触,因此受弹力 N1、N2 作用,B 端有沿地面向右 的运动趋势,故受到水平向左的静摩擦力 f 作用,其受力如 图所示.
高中物理 分析物体的受力 详解
N
N
N
F1
F2
F3
弹力作用,其余两种容器的侧壁对 钢球均无弹力作用
G
G
G
假设侧壁无弹力 解析 假设法
假设侧壁有弹力
均能静止 均不能静止
学习目标 知识储备 学习探究 课堂小结 自我检测
自我检测区
2.(静摩擦力有无及方向 的判断)如图所示,是工厂 传输货物的装置,物体A 在皮带的带动下,以速度 v沿直线匀速向右运动, 请问物体A 受到几个力的 作用( B ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析
fBA
fAB
f地
A、B两者均受力平衡
学习目标 知识储备 学习探究 课堂小结 自我检测
学习探究区
四、摩擦力的计算 摩擦力大小的计算,应先分析是静摩擦力还是 滑动摩擦力. 1.静摩擦力 静摩擦力在0<f≤fmax内随外力的变化而变化, 一般根据平衡条件求解.
2.滑动摩擦力 (1)根据f =μN进行计算,其中N为接触面受到 的正压力. (2)根据平衡条件
学习目标 知习探究区
解析
学习目标 知识储备 学习探究 课堂小结 自我检测
学习探究区
二 . 弹力有无的判定 判断弹力是否存在的方法——假设法 1.假设无弹力:在该处将与研究对象接触的另一物体
去掉,即假设不存在弹力,看研究对象在该位置 是否保持原来的状态. 2.假设有弹力:就是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,判断受力情况与存在状态是否矛盾,若矛盾, 则不存在弹力,若不矛盾,则此弹力存在.
解析
f
(3) 根据:F3 = μN
F
其中:FN = F=10N
所以:
F3 =μF = 0.25×10 N = 2.5 N
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1.下列关于物体重心和重力的说法中正确的是 ( )
【导学号:43212187】
A.重心就是物体上最重的部分
B.形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心
C.重力的方向与接触面垂直
D.重力是由于地球对物体的吸引而产生的
【解析】 重心不一定在物体上,当然也不一定是物体上最重的部分,A错误.形状规则的物体
的重心不一定在物体的几何中心,还与其质量分布有关,B错误.重力的方向与水平面垂直,与接触
面不一定垂直,C错误.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,D正确.
【答案】 D
2.下面关于重心位置的说法正确的是( )
【导学号:43212188】
A.汽车上的货物卸下后,汽车的重心位置降低了
B.物体在斜面上下滑时,物体的重心相对该物体降低了
C.球的重心一定在球心
D.对于重力一定的物体,无论其形状如何变化,其重心位置不变
【解析】 重心位置随质量的变化而变化,选项A正确.运动物体的重心相对自身位置不变,选
项B错误.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心,选项C错误.物体的形状改变,质量
分布改变,重心位置也要发生变化,选项D错误.
【答案】 A
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3.如图3-4-7所示,质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起,靠在竖直墙面上.让它们由静止释放,
在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是( )
图3-4-7
A. B. C. D.
【解析】 两物体A、B叠放在一起,在沿粗糙墙面下落过程中,由于物体与竖直墙面之间没有
压力,故没有摩擦力,二者一起做自由落体运动,A、B之间没有弹力作用,选项A正确.
【答案】 A
4.如图3-4-8所示,轻弹簧上端固定,下端挂一重球,重球下放着一光滑斜面,球与光滑斜面接
触且处于静止状态,当弹簧处于竖直方向时,则重球受到的力有( )
【导学号:43212189】
图3-4-8
A.重力和弹簧拉力
B.重力、弹簧拉力和斜面支持力
C.重力、弹簧拉力和斜面的静摩擦力
D.重力、弹簧拉力、斜面支持力和静摩擦力
【解析】 因斜面光滑,故无摩擦力,若斜面对重球有一支持力,则弹簧不可能处于竖直方向,
因此,斜面对球无支持力,根据二力平衡,重球必受弹簧的弹力作用,由此知A正确.
【答案】 A
5.如图3-4-9所示,物体沿粗糙斜面减速上滑,对物体的受力分析中正确的是( )
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图3-4-9
A.物体受到重力、弹力、摩擦力的作用
B.物体受到重力、弹力、摩擦力及向上的冲力的作用
C.物体受到重力、对斜面的压力、摩擦力的作用
D.物体受到重力、弹力、摩擦力和使物体下滑的力的作用
【解析】 物体上滑,是因为物体的本性——惯性,不存在上滑的力,B错;物体受重力、斜面
的弹力和摩擦力,A对,D错;对斜面的压力是物体施加给斜面的作用力,而不是物体受力,所以C
错.
【答案】 A
6.如图3-4-10所示,一黑板擦吸咐在竖直磁性黑板上静止不动,则该黑板擦受力个数为( )
【导学号:43212190】
图3-4-10
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
【解析】 对黑板擦受力分析可知,该黑板擦受到重力、磁性黑板的吸引力、磁性黑板的支持力
和静摩擦力.故选项C正确.
【答案】 C
7.如图3-4-11所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,在水由小孔慢慢流
出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会 ( )
图3-4-11
A.一直下降 B.一直上升
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C.先升高后降低 D.先降低后升高
【解析】 当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们共同的重心在球心.随着水的流出,
球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降,开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的
重心的下降,球壳和水共同的重心也下降;后来一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心的
下降,球壳和水共同的重心却升高;最后,水流完时,重心又回到球心.故球壳和水的共同重心先降
低后升高,D选项正确.
【答案】 D
8.如图3-4-12所示,一个质量为m的小球,用细线悬挂在竖直墙壁上,墙壁光滑,试画出小球
受力示意图.
【导学号:43212191】
图3-4-12
【解析】 小球受三个力作用:重力mg、绳的拉力F1、竖直墙壁的支持力N.
【答案】 受力示意图如图所示
[能力提升]
9.如图3-4-13所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为
m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
【导学号:43212192】
图3-4-13
A.小车静止时,F=mg,方向竖直向上
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B.小车静止时,F=mg,方向垂直杆向上
C.小车向右以速度v匀速运动时,F=mg,方向沿杆向上
D.小车向左以速度v匀速运动时,F=mg,方向沿杆向上
【解析】 由于物体与杆接触,必受到重力和杆对物体的作用力,小车静止或匀速运动时,重力
与杆对物体的作用力是一对平衡力,由此可知,A正确.
【答案】 A
10.如图3-4-14所示,三个木块A、B、C在水平推力F作用下静止在竖直的墙面上.已知A的左
侧面是光滑的,下列说法错误的是( )
图3-4-14
A.A对B的摩擦力竖直向下
B.B对C的摩擦力竖直向下
C.C对墙的摩擦力竖直向上
D.墙对C的摩擦力竖直向上
【解析】 对A、B、C整体受力分析,知墙对C的摩擦力方向向上平衡整体重力.对A受力分析,
B对A的摩擦力方向向上平衡A的重力;对B分析知C对B的摩擦力方向向上.
【答案】 C
11.分析并说明在下列两种情况下汽车的受力情况,画出受力示意图.
【导学号:43212193】
(1)如图3-4-15(甲)所示,汽车在牵引力作用下匀速驶上斜坡;
(2)如图3-4-15(乙)所示,汽车停在斜坡上.
甲 乙
图3-4-15
【解析】 (1)汽车匀速上坡时,受到四个力作用:重力、支持力、牵引力、摩擦力.受力示意图
如下图所示.
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(2)若汽车静止于斜坡上,汽车受三个力作用:重力、支持力、摩擦力.受力示意图如下图所示.
【答案】 (1)重力、支持力、牵引力、摩擦力(图见解析)
(2)重力、支持力、摩擦力(图见解析)
12.如图3-4-16所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上向右滑行,长木板在水平地
面上处于静止状态,若ab与地面间的动摩擦因数为μ1,P与ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab
受到地面的摩擦力大小为多少?
图3-4-16
【解析】 木块P在质量为M的长木板ab上滑行产生滑动摩擦力
P与木板间压力N2=mg.
由公式f=μN得
fp=μ2N2=μ2mg,方向水平向左.
由牛顿第三定律可知,木板受到P对它的水平向右的大小为μ2mg的摩擦力,因受到该摩擦力作
用,木板具有向右的运动趋势,由此可知,地面对木板有向左的大小为μ2mg的摩擦力.
【答案】 μ2mg