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1、高中物理高中物理必修必修1沪科版沪科版第第3 3章章 力与相互作用力与相互作用3.4 3.4 分析物体的受力分析物体的受力3 12知道重心的概念知道重心的概念. . 能够准确地绘出物体的受力示意图，初步掌握分析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物体受力的一般的方法. . 进一步熟练判定弹力的方向，能根据平衡法、假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大小的计算方法一一.受力分析受力分析1.意义：意义
2、：任何物体的运动变化，都跟它受到的力的大小、方向任何物体的运动变化，都跟它受到的力的大小、方向有关有关. .因此学会对物体进行受力分析因此学会对物体进行受力分析, ,是研究物体运动的基础，是研究物体运动的基础，也是学好力学的先决条件也是学好力学的先决条件. .2.受力分析的一般步骤受力分析的一般步骤(1)明确研究对象，明确研究对象，即首先确定我们要分析哪个物体的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受力情况，研究对象可以是单个物体(质点、结点质点、结点)，也可以是两个也可以是两个(或多个或多个)物体组成的整体物体组成的整体(2)隔离分析：隔离分析：将研究对象从周围物体中
3、隔离出来，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，画出各力的示意图的方向，画出各力的示意图注意注意实际物体运动时的受力情况往往是很复杂的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要因素，这是物理中常用的一种研究方法.解析解析二二 . 弹力有无的判定弹力有无的判定判断弹力是否存在的方法判断弹力是否存在的方法假设法假设法1假设
4、无弹力：假设无弹力：在该处将与研究对象接触的另一物体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是否保持原来的状态2假设有弹力：假设有弹力：就是假设与研究对象接触的物体对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，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，则此弹力存在则不存在弹力，若不矛盾，则此弹力存在解析解析例例2：如图所示，一小球：如图所示，一小球用
5、两根轻绳挂于天花板上，用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳球静止，绳1倾斜，绳倾斜，绳2恰恰好竖直，则小球所受的好竖直，则小球所受的作用力有作用力有()A1个个 B2个个C3个个 D4个个 B假设绳假设绳1对球有作用力，对球有作用力， 假设法假设法GF2F1三个力不能平衡，三个力不能平衡，所以只有两个力所以只有两个力解析解析B 三三.静摩擦力有无及方向的判断静摩擦力有无及方向的判断静摩擦力有无及方向的判断方法静摩擦力有无及方向的判断方法1平衡条件法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，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
6、与否及其方向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假设法假设法利用假设法进行判断时，可按以下思路进行分析：利用假设法进行判断时，可按以下思路进行分析：例例3：如图所示，物体：如图所示，物体A、B 叠放在水平面上，水平叠放在水平面上，水平力力F 作用在作用在A上，使二者上，使二者一起向左做匀速直线运动，一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是下列说法正确的是()AA、B之间无摩擦力之间无摩擦力 BA受到的摩擦力水平受到的摩擦力水平 向右向右CB受到受到A的摩擦力水平的摩擦力水平 向左向左D地面对地面对B的摩擦力为的摩擦力为 静摩擦力，水平向右静摩擦力，水平向右 解析解析BCfBAfA
7、Bf地地A、B两者均受力平衡两者均受力平衡滑动摩擦力滑动摩擦力四、摩擦力的计算四、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摩擦力大小的计算，应先分析是静摩擦力还是滑动摩擦力滑动摩擦力1静摩擦力静摩擦力静摩擦力在静摩擦力在0ffmax内随外力的变化而变化，内随外力的变化而变化，一般根据平衡条件求解一般根据平衡条件求解2滑动摩擦力滑动摩擦力(1)根据根据f =N进行计算，其中进行计算，其中N为接触面受到为接触面受到的正压力的正压力(2)根据平衡条件根据平衡条件解析解析例例4：如图所示，用水平力：如图所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块将木块压在竖直墙壁上，已知木块重力重力G6
8、 N，木块与墙壁间的动摩擦因数，木块与墙壁间的动摩擦因数0.25，求：，求：(1)当当F25 N时，木块不动，木块受到的摩擦力为多大？时，木块不动，木块受到的摩擦力为多大？(2)当当F 增大为增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？(3)当当F10 N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ (4)当当F6 N时，木块受到的摩擦力为多大？时，木块受到的摩擦力为多大？FfGN(1)根据二力平衡：根据二力平衡：f1=G=6N (与压力大小无关）与压力大小无关）(2)根据二力平衡：根据二力平衡：
9、f2=G=6N (与压力大小无关）与压力大小无关）解析解析例例4：如图所示，用水平力：如图所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块将木块压在竖直墙壁上，已知木块重力重力G6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数，木块与墙壁间的动摩擦因数0.25，求：，求：(1)当当F25 N时，木块不动，木块受到的摩擦力为多大？时，木块不动，木块受到的摩擦力为多大？(2)当当F 增大为增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？(3)当当F10 N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ (4)当当F6 N时，
10、木块受到的摩擦力为多大？时，木块受到的摩擦力为多大？FfGN(3) 根据根据:F3 = N 其中：其中：FN = F=10N 所以所以: F3 =F = 0.2510 N = 2.5 Nv滑动摩擦力滑动摩擦力解析解析例例4：如图所示，用水平力：如图所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块将木块压在竖直墙壁上，已知木块重力重力G6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数，木块与墙壁间的动摩擦因数0.25，求：，求：(1)当当F25 N时，木块不动，木块受到的摩擦力为多大？时，木块不动，木块受到的摩擦力为多大？(2)当当F 增大为增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？时，木块仍静止，木
11、块受到的摩擦力为多大？(3)当当F10 N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ (4)当当F6 N时，木块受到的摩擦力为多大？时，木块受到的摩擦力为多大？FfGN(4) 根据根据:F4 = N 其中：其中：N= F=6N 所以所以: F4 =F = 0.256N = 1.5 Nv木块仍下滑木块仍下滑滑动摩擦力滑动摩擦力1.(弹力有无的判断弹力有无的判断)如图所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和如图所示，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三角烧
12、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( )A各容器的侧壁对钢球均无弹力作用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弹力作用，其余两种容器的侧壁对 钢球均无弹力作用钢球均无弹力
13、作用解析解析无摩擦力无摩擦力假设法假设法假设侧壁无弹力假设侧壁无弹力假设侧壁有弹力假设侧壁有弹力均能静止均能静止均不能静止均不能静止GNGNGNF1F2F3A受力平衡受力平衡2(静摩擦力有无及方向静摩擦力有无及方向的判断的判断)如图所示，是工厂如图所示，是工厂传输货物的装置，物体传输货物的装置，物体A在皮带的带动下，以速度在皮带的带动下，以速度v沿直线匀速向右运动，沿直线匀速向右运动，请问物体请问物体A 受到几个力的受到几个力的作用作用( ) A1个个 B2个个C3个个 D4个个解析解析BGNA处于平衡状态处于平衡状态所以，所以，水平方向不受力水平方向不受力A只受图中的两个力只受图中的两个力3
14、(受力分析受力分析)画出图画出图(1)(4)中静止物体中静止物体A 的受力示意图的受力示意图(注意：图中球形物体的接触面光滑注意：图中球形物体的接触面光滑)解析解析没有摩擦力没有摩擦力GNGNTGN1N3N2GT1T24(摩擦力的计算摩擦力的计算)如图所示，物体如图所示，物体A 重重40 N，物体，物体B 重重20 N，A 与与B、A 与地面间的动摩擦因数相同，物体与地面间的动摩擦因数相同，物体B 用水平细绳系住，用水平细绳系住，当水平力当水平力F32 N时，才能将时，才能将A 匀速拉出，求接触面间匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数的动摩擦因数GAFBANfBAf地地解析解析合外力为合外力为0水平方向：水平方向：FfBAf地地B 对对A 的滑动摩擦力的滑动摩擦力:fBA=FBA =GB =20地面对地面对A 的滑动摩擦力：的滑动摩擦力：f地地=N =（GA+GB ）= 60 代入数据，解得：代入数据，解得： =0.4再见再见
