高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试评课ppt课件

素养培优课(三)　物体的受力分析

[培优目标]　1．熟练判断弹力的有无和方向。2．熟练判断静摩擦力、滑动摩擦力的有无和方向。3．知道受力分析的一般步骤，学会对物体进行受力分析的方法。

考点1　重力、弹力和摩擦力

1．产生条件和大小

　Fmax略大于滑动摩擦力，通常可近似认为Fmax＝Ff。

2．重力、弹力和摩擦力的方向

(1)重力的方向竖直向下。

(2)轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向轻绳收缩的方向。

(3)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线，指向弹簧恢复原长的方向。

(4)轻杆既可产生压力，又可产生拉力；既能沿杆，也可以跟杆成任意角度。

(5)摩擦力的方向与相对运动方向(或相对运动趋势的方向)相反。

【典例1】　如图所示，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(　　)

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

A　[M处受到的支持力方向垂直于水平地面，竖直向上，A正确；N处受到的支持力方向垂直于原木P，B错误；M处受到的静摩擦力方向平行于地面，C错误；N处受到的静摩擦力方向平行于原木，D错误。]

[跟进训练]

1．物体C置于水平地面上，A、B由细绳通过固定在C上的定滑轮相连，C的上表面水平，整个系统处于静止状态，不计滑轮与细绳之间的摩擦，则下列说法正确的是(　　)

A．B与C之间的接触面一定是粗糙的

B．B与C之间的接触面可能是光滑的

C．C与地面之间的接触面一定是粗糙的

D．C与地面之间的接触面一定是光滑的

A　[先对A进行受力分析，A受重力和拉力，由于A保持静止状态，故拉力等于A的重力；再对B进行受力分析，受重力、支持力、向左的拉力和向右的静摩擦力，则B与C之间接触面一定粗糙，故A正确，B错误；对整体进行受力分析，整体受重力和支持力，不受摩擦力，即C与地面之间没有摩擦力，则C与地面之间的接触面可能是光滑的，也可能是粗糙的，故C、D错误。]

考点2　物体的受力分析

1．受力分析

受力分析指的是把指定的物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出力的示意图。

2．力是否存在的判断依据

进行受力分析时，要判断力是否存在，可以从以下三个方面进行。

(1)“条件判断法”：根据是否满足力的产生条件来判断物体是否受到某个力的作用。

例如：①弹力产生的条件是物体相互接触并且发生了弹性形变。

②摩擦力产生的条件是物体间存在弹力、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势。

(2)“效果判断法”：根据力的作用效果是否得以体现来判断物体是否受到某个力的作用。

(3)“相互作用判断法”：利用力的作用的相互性，从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力。

【典例2】　如图所示，在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是(　　)

A．a可能受到5个力

B．a可能受到6个力

C．b一定受到3个力

D．b可能受到2个力

甲　　　　　　乙

C　[对物体a、b整体受力分析，受重力、恒力F，若墙面对整体有支持力，水平方向不能平衡，故墙面对整体没有支持力，故也没有摩擦力；对物体a受力分析(如图甲所示)，受恒力F、重力、物体b对其的压力和静摩擦力，即物体a共受4个力，故A、B项错误；对物体b受力分析(如图乙所示)，受重力、支持力和摩擦力，故D项错误，C项正确。]

[母题变式]

若将F换成一竖直弹簧使a、b静止(如图所示)，a、b受力个数分别为多少？

[答案]　4、3

[跟进训练]

2．如图所示，物体A、B在力F的作用下静止在竖直墙面上，则物体A、B受力个数分别为(　　)

A．3、4　　B．4、5    C．5、5   D．5、6

B　[先研究物体A，即把物体A隔离出来，作出已知的水平向左的力F，然后分析其他的力。首先，物体A肯定受竖直向下的重力作用；其次，A与B接触且压紧，B对A有弹力作用，方向水平向右；在竖直方向上，如果物体A只受竖直向下的重力作用，物体A将不会静止，所以还受到竖直向上的静摩擦力的作用(如图甲所示)，受4个力作用。

甲　　　　　乙

隔离物体B，首先，它受竖直向下的重力作用；其次，与它接触的物体有A和墙壁，显然墙对它的弹力是水平向右的，由于它对A有弹力作用，方向水平向右，所以A对它有反作用力，即水平向左的弹力作用；再次，由于它对A有摩擦力作用，方向竖直向上，则A对它有反作用力，即竖直向下的摩擦力作用；最后，物体B在这几个力的作用下不可能保持静止，可见墙壁对B还有竖直向上的摩擦力作用(如图乙所示)，受5个力作用，故B项正确。]