2018-2019高中物理 第3章 力与相互作用 3.4 分析物体的受力学案 沪科版必修1

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1、3.4　分析物体的受力[目标定位]　1.知道重心的概念.2.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.3.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.4.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．一、受力分析1．意义：任何物体的运动变化，都跟它受到的力的大小、方向有关．因此学会对物体进行受力分析，是研究物体运动的基础，也是学好力学的先决条件．2．明确研究对象是受力分析的着眼点．力学中的研究对象，可以是某个物体、物体的一部分或某个作用点．3．受力分析的一般步骤(1)明确研究对象，即首

2、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．注意　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，可以略去某些次要因素，这是物理中常用的一种研究方法．例1　画出图1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

3、光滑，A静止．图1答案　见解析解析　(1)物体A受重力G、推力F、支持力N、墙壁对A向左的弹力N′，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N、沿斜面向下的滑动摩擦力f，施力物体分别是地球、斜面、斜面；(3)物体A受重力G、支持力N、滑动摩擦力f，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T、弹力N，施力物体分别是地球、绳子、墙壁．针对训练1　如图2所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止状态，请分析B受到几个力的作用？图2答案　4个力解析　这里要分析的是

4、B物体的受力个数，B即为研究对象，把它隔离出来，然后从易到难，先从重力着手，再分析跟它有联系的物体，按弹力、摩擦力的顺序分析它受到的力．如图所示，其受A对它的压力N，同时物体B有相对A上移的趋势，故A对B的静摩擦力f沿斜面向下，故B共受到4个力作用．二、重力及重心的理解1．重力(1)重力的大小：由于地球的吸引而使物体受到的力，其大小G＝mg.g为重力加速度，g＝9.8m/s2，同一地点，重力的大小与质量成正比，不同地点因g值不同而不同．(注意：重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关)(2)方向：总是竖直向下．(3)作用点：在重心上．

5、2．重心(1)一个物体各部分都会受到重力的作用，从效果上，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)质量分布均匀、规则的物体，重心就在其几何中心．(3)质量分布不均匀的物体，其重心的位置跟物体的形状和质量分布有关，并且它既可以在物体内部，也可以在物体外部．比如一根均匀直铁丝的重心位置在其中心O，把它弯成一个圆环或直角形状，重心位置就在圆心或空间某点上．例2　关于重力和重心，下列说法正确的是(　　)A．当物体漂浮在水面上时重力会减小B．放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力C．物体的重心位置总是在物体的几何中心上D．物体的重

6、心位置可能随物体形状的变化而改变解析　物体的重力与物体所处状态无关，A错；物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同，B错；物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心，C错，D对．答案　D三、弹力有无的判定判断弹力是否存在的方法——假设法1．假设无弹力：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是否保持原来的状态．2．假设有弹力：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图，判断受力情况与存在状态是否矛盾，若矛盾，则不存在

7、弹力，若不矛盾，则此弹力存在．例3　如图3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3A．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针对训练2　在下列各图中，A、B之间一定有弹力的是(　　)答案　B解析　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．A、C、D图中A、B间虽有相互接触，但不一定

8、相互挤压，故选B.四、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1．平衡条件法当相互接触的两物体处于静止状态或匀