沪科版必修1 3.4分析物体的受力 学案.doc

讲练互动【例题1】 如图3-4-3所示，分析光滑小球的受力情况。图3-4-3解析:对图（1）受力分析时，根据受力分析的步骤：首先分析重力mg；然后分析弹力n，物体和周围环境有两个接触点，绳子的弹力f沿绳子向上，斜面的支持力n垂直于斜面斜向上。对图（2）受力分析，重点是斜面对物体弹力的分析，可以采用假设法：假设存在弹力则弹力垂直于斜面斜向上，这一弹力将使物体向右运动，破坏了物体的平衡状态，所以假设错误。答案:如图3-4-4图3-4-4绿色通道:相互接触的物体间是否有弹力，要看接触处是否发生形变，但有时形变很微小，不能确定，可用假设法。如图3-4-4（1）中，设想将绳子剪断，即绳子对小球没有弹力，则小球会下滑，破坏了物体的平衡状态，所以假设错误；设想将斜面撤去，即斜面对小球没有弹力，则小球会向左摆动，破坏了物体的平衡状态，所以假设错误。变式训练1.如图3-4-5所示，分析小球的受力情况。图3-4-5答案:如图所示。【例题2】 如图3-4-6所示，分析电梯上的人的受力情况：图3-4-6（1）人随电梯匀速上升时；（2）人刚踏上匀速上升的电梯的瞬间。解析:（1）由于电梯做匀速运动，所以站在电梯上的人跟电梯一起做匀速运动，受力平衡。则人受到重力g、电梯对人的支持力n；人与电梯之间没有相对运动，所以没有滑动摩擦力；假设人与电梯之间光滑，人与电梯之间也不会发生相对滑动（一起匀速上升），所以也没有相对运动的趋势，没有静摩擦力。 （2）人刚踏上电梯时，人的速度等于零，人相对电梯有向左滑动的趋势，受到水平向右的静摩擦力作用，所以人受到重力g、支持力n、静摩擦力f。 图3-4-7答案:（1）如图3-4-7甲 （2）如图3-4-7乙绿色通道:有的同学认为人随电梯斜向上运动，一定受到沿斜面向下的摩擦力。一方面，该同学认为物体运动一定受摩擦力作用，不清楚摩擦力的产生条件，把阻碍物体间的相对运动（互以对方为参考系）与阻碍物体的运动（以地面为参考系）相混淆，误认为摩擦力的方向一定与运动方向相反。另一方面，该同学不知道摩擦力的方向一定沿接触面的切向，与物体间相对运动或相对运动的趋势方向相反。变式训练2如图3-4-8所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向。图3-4-8（1）汽车由静止加速运动时（木箱和车面无相对滑动）；（2）汽车刹车时（二者无相对滑动）；（3）汽车匀速运动时（二者无相对滑动）；（4）汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；（5）汽车在匀速运动过程中突然加速，木箱在车上滑动时。解析:（1）木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时木箱由于惯性要保持原有状态，因此它将相对于汽车向后运动。而实际木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力。（2）汽车刹车时，速度变小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱相对汽车向前运动，而实际木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力。（3）木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向右的摩擦力，则其受力如图所示，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力:支持力n和摩擦力f，由二力平衡条件知：n与g抵消，但没有力与f抵消，不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设错误，木箱不受摩擦力。（4）汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，易知木箱受到向后的滑动摩擦力。（5）汽车在匀速过程中突然加速，木箱相对于汽车向后滑动，易知木箱受到向前的滑动摩擦力。答案:（1）向前 （2）向后（3）无摩擦力（4）向后（5）向前体验探究【问题】 跳高运动员为什么采用“背跃式”而不是“跨越式”跳高？导思:从运动员的重心变化角度，探究如何提高跳高成绩的科学依据。探究:身体素质和技术相当的跳高运动员,在一般情况下采用“背跃式”跳法比“跨越式”跳法成绩好，其