《沪科版高中物理必修一第3章《分析物体的受力》学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沪科版高中物理必修一第3章《分析物体的受力》学案（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、最新沪科版高中物理必修一第3 章分析物体的受力学案 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
2、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 )
3、, 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；1 / 13(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
4、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
5、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2 / 13C 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
6、、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3 / 13解析对 A 物体 , 由于 A 匀速运动 , 由二力平衡可知 , B 对 A
7、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、整体分析 , 由于AB一起向左匀速运动 ,A B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0f 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 N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
8、将木块压在竖直墙壁上, 已知木块重力6 N, 木块与墙壁G间的动摩擦因数 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, F1F2G 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,
9、F3 N4 / 13N F所以 F3 F0.25 10 N 2.5 N.(4) 当 6 N 时, 木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力, 所以F 0.25 6 N 1.5 N.FF4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
10、平衡条件求解(2) 滑动摩擦力：根据 f N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A5 / 13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
11、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D4 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 76 / 13答案4 ( 摩擦力的计算 ) 如图
