高中物理人教版 (新课标)必修13 摩擦力导学案

分析物体的受力情况

一、复习基本知识

    1．力的概念

   （1）定义：力是物体之间的相互作用。

作用的相互性：有作用力必有反作用力。

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：力是使物体运动状态发生变化的原因；力是使物体发生形变的原因。

   （3）力的三要素：大小、方向和作用点

   （4）力的表示方法：力的图示、力的示意图、用语言描述

   （5）力的测量：测力计（如弹簧秤）

   （6）力的分类：按性质（演员），按效果（角色）

    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：竖直向下

    大小：根据二力平衡条件可知，物体受到的重力等于物体静止时对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力。

    作用点：重心。形状规则、质量分布均匀物体的重心在其几何中心。用悬挂法可以找薄板状物体的重心。

   （2）弹力

    产生条件：接触、发生弹性形变（接触力、被动力）

    方向：作用在使之发生形变的物体上，与接触面垂直（点接触时，垂直于过接触点的切面），指向形变前的位置

    常见的弹力：弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力

    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：接触、接触面不光滑、有正压力、发生相对运动和相对运动的趋势（接触力、被动力，有摩擦力必有弹力）

    方向：沿接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向相反

大小：

滑动摩擦力f=μN，动摩擦因数μ

静摩擦力f0、最大静摩擦力fm可由二力平衡条件求，在近似计算时，fm近似等于f。

    摩擦力既可以做阻力，也可以做动力。

二、分析物体的受力情况

例1．如图所示，处于水平地面上的物体。

（1）静止

（2）向右运动

（3）向右匀速运动

例2．如图所示，处于水平地面上的物体。

（1）静止

（2）向右匀速运动

（3）向左匀速运动

说明：在不考虑物体转动时，可以把物体所受力的作用点画在一点上，一般画在重心。

例3．如图所示，物体（1）沿竖直墙面下滑；

（2）静止在竖直墙面上；（3）沿竖直墙面匀速下滑。

例4．如图所示。

（1）物体沿光滑斜面下滑

（2）物体沿光滑斜面上滑

（3）物体静止在斜面上

（4）物体沿斜面匀速下滑

（5）物体沿粗糙斜面上滑

例5．如图所示，水平传送带上的物体。

（1）随传送带匀速运动

（2）传送带由静止起动

    例6．如图所示，倾斜传送带上的物体。

    （1）向上运输

    （2）向下运输

例7．如图所示，电梯上的人。

（1）随电梯匀速上升

（2）刚踏上电梯的瞬间

例8．分析光滑球的受力。

    例9．分析球的受力

总结分析物体受力的一般程序：

（1）明确研究对象（受力物体）。

（2）地面附近的物体一定受到地球对物体的重力作用。

（3）根据物体所处的环境（可能的施力物体）以及弹力、摩擦力的产生条件来分析物体所受的弹力、摩擦力，先分析弹力再分析摩擦力。

（4）当只是根据弹力、摩擦力的产生条件很难做出判断时，有时可以借助二力平衡条件来分析物体的受力情况。