高中物理 第三章 相互作用 习题课 物体的受力分析课件 新人教版必修1.ppt

习题课 物体的受力分析 知识点一 知识点二 知识点三 弹力的有无及方向判断问题导引在下列各图中 a b之间一定有弹力的是哪个图 要点提示 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 丙 丁图中a b间虽有相互接触 但不一定相互挤压 故甲 乙两图中的小球a b间一定有弹力 知识点一 知识点二 知识点三 知识归纳1 对于形变比较明显的情况 我们采用直接法进行判断 即根据弹力产生的条件判断 1 物体间相互接触 2 发生弹性形变 2 对于形变不明显的情况 可利用假设法进行判断 1 假设无弹力 在接触处将与研究对象接触的另一物体去掉 看物体还能否在原位置保持原来的状态 若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用 否则 有弹力作用 2 假设有弹力 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 判断受力情况与所处状态是否矛盾 若矛盾 则不存在弹力 若不矛盾 则存在弹力 知识点一 知识点二 知识点三 3 弹力方向的判定方法 1 根据形变的方向判断 具体判断步骤 明确被分析的弹力 确定施力物体 分析施力物体形变的方向 确定该弹力的方向 2 根据不同类型弹力的方向特点判断 支持力和压力总是垂直于接触面指向被支持或被压的物体 绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向 知识点一 知识点二 知识点三 典例剖析 例1 判断图中小球是否受到弹力作用 若受到弹力 请指出其施力物体 小球和各接触面都光滑 解析 因为各接触面间的形变属于微小形变 所以采用假设法来判断小球是否受斜面的弹力 假设小球与斜面间无弹力 将三个图中的斜面去掉 则甲图中小球无法在原位置静止 乙和丙两图中小球仍静止 因此 甲图中小球受到斜面的弹力 施力物体是斜面 同时受细绳的弹力 施力物体是细绳 乙图中小球只受到细绳的弹力 施力物体是细绳 不受斜面的弹力 丙图中小球只受水平面的弹力 施力物体是水平面 不受斜面的弹力 答案 见解析 知识点一 知识点二 知识点三 变式训练1如图所示 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 a 1个b 2个c 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 知识点一 知识点二 知识点三 摩擦力有无及方向判断问题导引用力按住毛刷 毛较长 在水平桌面上向左滑动 观察刷毛的弯曲方向 1 运动过程中 刷毛弯曲的原因是什么 2 毛刷相对于桌面向哪个方向运动 桌面对毛刷水平方向的作用力与两者相对运动方向有何关系 要点提示 1 刷毛向右弯曲是因为受到水平向右的滑动摩擦力的作用 2 此实验中毛刷相对于水平桌面向左运动 桌面对毛刷的作用力是滑动摩擦力 其方向与毛刷 相对桌面运动 的方向相反 即水平向右 知识点一 知识点二 知识点三 知识归纳1 摩擦力与弹力的存在关系两物体间有摩擦力时 必有弹力 而两物体间有弹力时 不一定有摩擦力 2 静摩擦力的方向判定两法 1 假设法 假设接触面是光滑的 判断物体将向哪个方向滑动 从而确定相对运动趋势的方向 进而判断出静摩擦力的方向 2 状态法 当物体受力处于平衡状态时 根据二力平衡 判断出静摩擦力的方向 温馨提示 1 在判断摩擦力的有无及方向时 要首先明确物体间相对运动或相对运动趋势的方向 2 在分析静摩擦力时 要结合物体的运动状态 利用假设法来分析判断 知识点一 知识点二 知识点三 例2 如图所示 有三个相同的物体叠放在一起 置于粗糙的水平地面上 现用水平力f作用在b上 三个物体仍然静止 下列说法中正确的是 a b对a有摩擦力作用b b受到a c的摩擦力作用c b只受到c的摩擦力作用d 地面对c有摩擦力作用 大小等于f解析 假设b对a有摩擦力作用 则a受力不能平衡 与题给条件不符 所以b对a无摩擦力作用 a错误 根据力的相互性可知 a对b也无摩擦力作用 b错误 假设c对b无摩擦力作用 则b在水平方向上只受力f作用 不可能保持静止 与题给条件不符 故b受到c的摩擦力作用 由于a b c是保持静止的 那么地面给c的摩擦力大小为f 方向向左 所以选项c d正确 答案 cd 知识点一 知识点二 知识点三 典例剖析变式训练2某运动员在100m决赛途中的两个瞬间如图所示 其中图甲 乙分别表示运动员前脚刚好触地和后脚刚好离开地面 用f1 f2分别表示运动员在两个瞬间所受到的摩擦力 则关于f1 f2的方向 以下说法正确的是 a f1向后 f2向后b f1向前 f2向前c f1向前 f2向后d f1向后 f2向前解析 奔跑过程中脚与地面接触时 脚与地面相对静止 受到静摩擦力 题图甲中 脚用力后蹬 相对地面有向后滑的趋势 受到向前的静摩擦力 f1向前 图乙中脚接触地面时有相对地面向前滑的趋势 受到的静摩擦力向后 f2向后 答案 c 知识点一 知识点二 知识点三 物体的受力分析问题导引请画出静止在斜面上的物体所受力的示意图 要点提示 物体受重力g 斜面的支持力fn和斜面的摩擦力ff 画出如图所示受力图 知识点一 知识点二 知识点三 知识归纳1 受力分析分析物体受到哪些力 并将它们以示意图的形式表示出来 这一过程及方法叫受力分析 2 受力分析的步骤 知识点一 知识点二 知识点三 典例剖析 例3 如图所示 直角三棱柱a放在水平地面上 光滑球b放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间 a和b都处于静止状态 试分别画出a和b的受力示意图 知识点一 知识点二 知识点三 解析 隔离a为研究对象 它受到重力 b对它的压力 地面支持力和地面对它的摩擦力 如图甲所示 再以b为研究对象 它受到重力mg 三棱柱对它的支持力fab 墙壁对它的弹力fn 的作用 如图乙所示 答案 见解析 知识点一 知识点二 知识点三 变式训练3如图所示 水平地面上的l形木板m上放着小木块m m与m间有一处于压缩状态的弹簧 整个装置处于静止状态 试在图中画出长木板的受力示意图 解析 将小木块和木板 弹簧看作一个整体 整体处于静止状态 在水平方向上没有运动趋势 所以不受地面给的摩擦力 对小木块受力分析 小木块受到重力 支持力 弹簧的弹力 木板给的摩擦力 所以木板受到小木块给的摩擦力 重力 支持力 弹簧的弹力 小木块对木板的压力 共5个力作用 答案 见解析图 1 2 3 1 如图所示 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 a 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 水平向右解析 对a物体 由于a匀速运动 由二力平衡可知 b对a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a b整体分析 由于a b一起向左匀速运动 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 1 2 3 2 如图所示 在水平拉力f作用下 b c两球均处于静止状态 ab绳竖直 则c球受几个力的作用 画出c球的受力