【同步导学】高中物理课件 3.4分析物体的受力情况课件 沪科版必修1.ppt

3 4分析物体的受力 1 研究对象的选取 1 隔离法 将要分析受力的物体与其他物体隔离开 只分析这个物体受到的力 不分析该物体对 的力 2 整体法 将几个相互作用的物体作为一个整体来分析的方法 3 研究对象的选取原则求系统外力时优先选用整体法 求系统的内力时 则必须选用隔离法 其他物体 2 受力分析的步骤 1 根据题意选取适当的研究对象 把要研究的对象从周围环境中 出来 选取的研究对象要有利于问题的处理 可以是单个物体或物体的一部分 也可以是几个物体组成的系统 即物体系 应视具体问题而定 2 按照先 再 再 的顺序对物体进行受力分析 并画出各力的 防止漏力 3 在分析各力的过程中 要找到它的施力物体 没有施力物体的力是 的 防止添力 3 物体的重心 1 定义 一个物体各部分都会受到重力的作用 从 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 决定因素 物体的 物体的 分布 说明 1 重心可以在物体上 也可以在物体外部 2 质量分布均匀 规则的物体 重心就在其几何中心 一 如何进行受力分析 要点梳理 1 研究对象的受力图 通常只画出根据性质命名的力 不要把按效果分解的分力或合力分析进去 受力图完成后再进行力的合成或分解 2 在难以确定物体的某些受力情况时 可先根据 或确定 物体的运动状态 再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力 3 正确区分内力和外力对几个物体的整体进行分析时 这几个物体间的作用力为内力 不应分析 当隔离物体 再分析某一物体的受力时 原来的某些内力即转化为外力 则应进行分析 二 对重力和重心的理解 要点梳理1 对重力的理解 1 概念 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 但由于地球自转的影响 重力一般不等于地球的吸引力 2 大小 由于g mg 在同一地点 重力的大小与质量成正比 在不同地点 如从两极到赤道 离地面越高 g值均减小 从而使同一物体的重力也有所不同 物体的重力与其运动状态无关 3 方向 重力的方向始终竖直向下 不能将重力的方向描述为 垂直向下 向下 指向地心 4 测量 用弹簧测力计由二力平衡测得 2 对重心的理解 1 重心是重力的等效作用点 2 重心的位置可以在物体上 也可以在物体外 如一个圆形平板的重心在板上 而一个铜环的重心就不在环上 3 重心在物体上的位置与物体的位置 放置状态及运动状态无关 但一个物体的质量分布或形状发生变化时 其重心在物体上的位置也发生变化 说明 1 物体的重力随g值变化而变化 而物体的质量是固定不变的 2 质量分布均匀 形状规则的物体的重心在其几何中心上 对形状不规则的物体可用支撑法或悬挂法来确定 解析 以斜面体p为研究对象 很显然斜面体p受到重力和弹簧弹力f1作用 二力共线 若f1 mg 二力使p处于平衡 如图甲所示 若f1 mg 挡板mn必对斜面体施加垂直斜面的n作用 n产生水平向左的分量 欲使物体p处于平衡状态 mn必对斜面体施加平行接触面斜向下的摩擦力f 如图乙所示 故答案为a c 答案 ac 评析 对物体受力分析时 要按照先重力 再接触力 最后非接触力的顺序 对于接触力 弹力 摩擦力 的判断往往是难点 解答时要结合平衡条件及牛顿运动定律得出 解析 分析木块p受竖直方向的重力g和支持力n的作用 木块q受重力g 地面的支持力n p木块的压力n 水平推力f和地面对木块q的摩擦力f 答案 c a 重力和弹簧拉力b 重力 弹簧拉力和斜面支持力c 重力 弹簧拉力和斜面的静摩擦力d 重力 弹簧拉力 斜面支持力和静摩擦力 指点迷津 本题容易错选b项或d项 原因是看到小球与斜面接触 就认为斜面对小球有支持力 其实支持力属于弹力 而弹力的存在与否取决于两个条件 一是物体接触 二是接触面发生了弹性形变 解析 因斜面光滑 故无摩擦 又下滑力为重力的分力 故谈到重力就不能再说受下滑力 又因重力 弹簧拉力在竖直方向 若存在斜面支持力 它垂直斜面向上 其水平分力不为零 球则不可能静止 从而排除了支持力 综上分析只有a正确 答案 a 力是否存在的三个判断依据 1 条件判据 即根据各种性质力的产生条件 如弹力必须是相互接触并且发生了弹性形变 摩擦力必须是相互接触的物体间有挤压力且有相对运动或相对运动的趋势等 2 效果判据 即根据各种力的作用效果进行判断 如 拉 压 支持 推动 阻碍 吸引 排斥等 对它们作出存在或不存在的假设 然后就该力存在与否对物体运动状态的影响来判断该力是否存在 3 相互作用判据 即根据力的作用的相互性 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的作用 即有力必有其反作用力 解析 先分析重力和已知力f 再分析弹力 由于f的竖直分力可能大于重力 因此地面可能对物体无弹力作用 选项a错误 f的竖直分力可能小于重力 地面对物体有弹力作用 若地面粗糙 小车受摩擦力作用 共四个力作用 选项b错误 若小车匀速运动 那么水平方向上所受摩擦力与f的分力平衡 这时小车一定受重力 恒力f 地面弹力 摩擦力四个力作用 选项c正确 若小车做加速运动 当地面光滑时 小车受重力和力f作用或受重力 力f 地面弹力作用 选项d正确 故选c d 答案 cd 评析 1 在常见的几种力中 重力是主动力 而弹力 摩擦力是被动力 其中存在弹力又是摩擦力存在的前提 所以分析受力时应按重力 弹力 摩擦力的顺序去分析 2 物体的受力情况要与其运动情况相符 因此 常常从物体的运动状态入手 去分析某个力是否存在 如本例中对选项c d的分析 1 跳高运动是奥运会重要项目之一 跳高过程中 分起跳 越杆和下落等几个过程 下列叙述正确的是 a 在起跳过程中 运动员只受向上的升力b 下落过程中 运动员受地球引力和重力c 越杆过程中 运动员不受任何力d 在跳越的全过程中 运动员的重力总是存在的 答案 d 答案 b 答案 d 解析 1 当f的大小由8n增大到28n时 自始至终拉力f小于最大静摩擦力fm 即f fm 物体始终处于静止状态 所以当f 28n时 静摩擦力f与拉力平衡 得f f 28n 2 当f的大小由35n减小到28n时 由于开始拉力f大于最大