《2018-2019物理新学案同步必修一浙江专用版讲义：第三章 相互作用微型专题 三种性质的力及物体的受力分析 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019物理新学案同步必修一浙江专用版讲义：第三章 相互作用微型专题 三种性质的力及物体的受力分析 （12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微型专题三种性质的力及物体的受力分析一、弹力有无及方向的判断1.条件法：根据物体是否直接接触并发生形变来判断，常用于形变明显的情况.2.对于形变不明显的情况通常有以下三种方法(1)假设法：可以假设将与所研究物体接触的其他物体撤去.看所研究物体还能否保持原来的状态，若能则无弹力，若不能，则存在弹力.(2)状态法：因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡等)来判断物体间的弹力.(3)替换法：可以将硬的形变不明显的施力物体用软的易产生明显形变的物体来替换，若替换后能发生形变，则表示原接触处有弹力存在；若替换后不能发生形变，则表示原接触处无弹力存在.
2、例1如图所示的四个图中，M、N两方形木块处于静止状态，它们相互之间一定没有弹力作用的是()答案D解析D选项中N与M间虽接触但不存在挤压，故D中M、N之间一定不存在弹力.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、接触面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：4.力的相互作用法：当一物体所受摩擦力方向不易判断时，可根据与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况和相互作用力等大反向的特点进行判定.例2 A、B、C三物块质量分别为M
3、，m和m0，按如图1所示的位置放置，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定()图1A物块A与桌面间有摩擦力，大小为m0gB物块A与B之间有摩擦力，大小为m0gC桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0gD桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相反，合力为0答案A解析B随A做匀速运动，水平方向不受力的作用，即A与B之间没有摩擦力A、B一起做匀速运动，受到水平向右的大小为m0g的拉力，故桌面对A有向左的摩擦力，大小等于拉力，故A项正确静摩擦力的有无和方向，可以根据平衡条件用假设法来进行判断.选定某静止或匀速直线运动的物体为研究对象
4、，假设物体受到静摩擦力作用，若物体能够保持静止或匀速直线运动状态，则此静摩擦力存在，并结合其他力判断静摩擦力的方向；若物体不能保持平衡状态，则不受此静摩擦力的作用.针对训练1(多选)如图2所示，物体A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是()图2A.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的摩擦力水平向右D.地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，水平向左答案CD三、摩擦力的计算例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G6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数0.25，求：图3(1)当F25 N时，木块静止，木块受到的摩擦力为
5、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F10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？答案(1)6 N(2)6 N(3)2.5 N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，Ff1Ff2G6 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，Ff3FN，FNF所以Ff3F0.2510 N2.5 N.四、物体的受力分析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
6、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画出图4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4答案见解析解析(1)物体A受重力G、推力F、支持力FN、墙壁对A向左的弹力FN，施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁；(2)物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、斜面、斜面；(3)物体A受
7、重力G、支持力FN、滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、水平面、水平面；(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN，施力物体分别是地球、绳子、墙壁.针对训练2如图5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5A.1个B.2个C.3个 D.4个答案B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，球在竖直方向上还受重力和绳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.1.(弹力的方向及有无)画出图6(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6
8、答案2.(简单的受力分析)如图7所示，木箱A中放一个光滑的铁球B，它们一起静止于斜面上，如果对铁球B(不包括木箱A)进行受力分析，则铁球B受力个数为()图7A3个 B4个C2个 D1个答案A解析对B球受力分析，受重力、斜面对球垂直斜面向上的支持力和箱子对球平行斜面向上的支持力，三力平衡，故选A.3.(简单的受力分析)(多选)如图8所示，A物体沿竖直墙自由下滑，B、C、D物体均静止，各接触面均粗糙.下列说法正确的是()图8A.A物体受到三个力作用B.B物体受到三个力作用C.C物体受到三个力作用D.D物体受到三个力作用答案BC解析A物体沿竖直墙自由下滑，“自由”说明物体A与竖直墙之间没有弹力和摩擦
9、力，因此A只受重力作用，故A选项错误；B物体处于静止状态，受到重力、弹力、摩擦力三个力的作用，故B正确；C物体受到重力和两个绳子的拉力，故C正确；D物体处于静止状态，受到重力、支持力、绳子的拉力和摩擦力四个力的作用，故D错误.4.(摩擦力大小的计算)如图9所示，一个质量为M2 kg的物体放在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个质量为m00.1 kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力Fmax4.5 N，物体与定滑轮间的细绳水平，滑轮上的摩擦不计，g取10 N/kg，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小.图9(1)只挂m0处于静止状态时；(2)只
10、挂m0但在M上再放一个M3 kg的物体时；(3)只在桶内加入m10.33 kg的砂子时；(4)只在桶内加入m20.5 kg的砂子时.答案(1)1 N(2)1 N(3)4.3 N(4)4 N解析(1)因为m0g1 NFmax，M处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得F1m0g1 N.(2)在M上再放一个M3 kg的物体，M仍静止，仍受静摩擦力F2F1m0g1 N.(3)因为(m0m1)g4.3 NFmax，故物体运动，受到滑动摩擦力作用，所以F4FNMg4 N.一、选择题1.在立起一根木棍的过程中要经过如图1所示的位置，此时地面对木棍的弹力方向是图中的()图1A.F1的方向B.F2的方向C.
11、F3的方向D.F4的方向答案B解析点面接触的弹力方向垂直于接触面指向被支持的物体，所以地面施予木棍的弹力方向正确的是F2.2(2018宁波市第一学期期末)如图2所示，某人用一只手紧握一饮料瓶，使瓶子静止在竖直方向上，对饮料瓶的受力，下列说法正确的是()图2A重力、弹力 B重力、弹力和摩擦力C重力和摩擦力 D重力和托力答案B解析水平方向，瓶受手对它的压力，竖直方向，瓶保持静止，处于平衡状态，受重力和静摩擦力，故B正确，A、C、D错误3如图3所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体A，连接在一劲度系数为k的轻弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为，现用一水平力F向右拉弹簧(弹簧未拉动前处于原长)，使
12、物体A做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)()图3A. B. C. D.答案D解析设弹簧伸长的长度为x，由胡克定律和二力平衡得kxmg，所以x.故选项D正确4.如图4所示，一人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，以下说法正确的是()图4A.人受到重力和支持力的作用B.人受到重力、支持力和向右的摩擦力的作用C.人受到重力、支持力和向左的摩擦力的作用D.人受到重力、支持力和与速度方向相同的摩擦力的作用答案A解析人做匀速直线运动，则人处于平衡状态，受重力和支持力，若受摩擦力，一定沿水平方向，但没有力与摩擦力平衡，故A正确，B、C、D错误.5.静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一
13、小球，如图5所示，小球下方与一光滑斜面接触.关于小球的受力，下列说法正确的是()图5A.细线对它一定有拉力作用B.细线对它可能没有拉力作用C.斜面对它可能有支持力作用D.斜面对它一定有支持力作用答案A解析小球和光滑斜面接触，斜面对小球没有弹力(假设有弹力，小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向右上方运动，与题设条件矛盾，故斜面对小球没有弹力)，故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力，故选项A正确，B、C、D错误.6.如图6所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定着质量为m的小球，小车静止，下列关于杆对球的弹
14、力的判断正确的是()图6A.大小为mg，方向沿杆向上B.大小为mg，方向垂直杆向上C.大小为mg，方向竖直向上D.以上说法都不对答案C解析小车静止时，根据平衡条件可知，杆对球的弹力Fmg，方向竖直向上，C正确，A、B、D错误.7.如图7所示，在研究摩擦力的实验中，用弹簧测力计拉一个放在水平板上的木块，部分实验记录如表所示.则实验中木块受到的()图7实验次序木块状态弹簧测力计读数/N第1次静止0.60第5次匀速0.50第10次加速0.90A.静摩擦力恒为0.60 NB.静摩擦力可能大于0.60 NC.滑动摩擦力为0.90 ND.滑动摩擦力一定小于静摩擦力答案B解析当木块保持静止时，静摩擦力的大小随着拉力的变化而变化，选项A错误；当拉力为0.60 N时，木块处于静止，静摩擦力大小为0.60 N，随着拉力的增大，静摩擦力可能大于0.60 N，选项B正确；当弹簧拉力为0.50 N时，木块做匀速直线运动，知滑动摩擦力等于0.50 N，选项C错误；静摩擦力随着拉力的变化而变化，因此可能大于滑动摩擦力，可能小于滑动摩擦力，也可能等于滑动摩擦力，选项D错误.8.如图8所示，传
