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高中物理(人教版必修一)配套课件:第三章 习题课物体的受力分析.ppt
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高中物理(人教版必修一)配套课件:第三章 习题课物体的受力分析.ppt

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习题课:物体的受力分析 第三章 相互作用 学习目标 1.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. 2.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. 3.学会对物体进行受力分析的方法. 一、弹力有无及方向的判断 例1 如图1所示,在图中画出物体P所受到的弹力的示意图,其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态,丁中物体P在水平面上匀速滚动. 图1 总结提升 解析答案 解析 甲受绳的拉力应沿绳指向绳收缩的方向,因此弹力方向沿绳向上;乙中A点属于点与球面相接触,弹力应垂直于球面的切面斜向上,必过球心O,B点属于点与杆相接触,弹力应垂直于杆向上;丙中A、B两点都是球面与平面相接触,弹力应垂直于接触面或接触面的切面,所以A处弹力方向水平向右,B处弹力垂直于斜面向左上方,且都过球心;丁中小球P不管运动与否,都属于平面与球面相接触,弹力应垂直于水平面,且过球心,即向上.它们所受弹力的示意图如图所示. 总结提升 总结提升 几种弹力的方向: (1)弹簧两端的弹力方向与弹簧中心轴线相重合,指向弹簧恢复原状的方向. (2)轻绳对物体的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向. (3)面与面接触时弹力的方向垂直于接触面并指向受力物体. (4)点与面接触时弹力的方向过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)并指向受力物体. (5)球与面接触时弹力的方向在接触点与球心的连线上,并指向受力物体. (6)球与球接触时弹力的方向垂直于过接触点的切面,并指向受力物体. 例2 如图2所示的三个图中,所有的球都是相同的,且形状规则、质量分布均匀.甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的内表面光滑的球壳内部并相互接触.甲、乙、丙三球均处于静止状态,关于这三个球的受力情况,下列说法正确的是(  ) A.甲球受到两个弹力的作用 B.乙球受到两个弹力的作用 C.丙球受到两个弹力的作用 D.甲、乙、丙三球都只受到一个弹力的作用 图2 归纳总结 解析答案 解析 甲球受水平面的弹力,斜面对甲球无弹力,乙球受水平面的弹力,乙与另一球之间无弹力,丙球受右侧球和球壳两个弹力的作用,故C对,A、B、D错. 答案 C 归纳总结 归纳总结 判断弹力有无的两种常用方法 1.直接判断法:对于形变较明显的情况,可根据弹力产生条件直接判断. 2.假设法:对于形变不明显的情况,可用“假设法”进行判断.可以假设“弹力存在”也可以假设“弹力不存在”之后看研究对象是否保持原来的状态,若能保持原来的状态,则假设成立,若不能,则假设不成立. 二、静摩擦力有无及方向的判断 例3 如图3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的摩擦力水平向右 D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右 图3 技巧点拨 解析答案 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错误; 对A、B整体分析,由于AB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 B 技巧点拨 四种方法判断静摩擦力的有无: (1)条件判断法:接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势. (2)假设法:假设两物体间无静摩擦力,看物体是否相对滑动,判断思路如下: 技巧点拨 (3)力的作用效果判断法:如果相互接触的物体间存在摩擦力,则必有相应的作用效果:平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可据此确定有无静摩擦力. (4)相互作用判断法:利用力的相互作用性,若甲对乙有静摩擦力,则乙对甲也有静摩擦力,据此可以判断物体是否受静摩擦力. 三、摩擦力的计算 例4 如图4所示,用水平力F将木块压在竖直墙壁上,已知木块 重力G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25,求: 图4 (1)当F=25 N时,木块不动,木块受到的摩擦力为多大? (2)当F增大为30 N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大? 解析 分析木块的受力情况,如图所示. (1)、(2)木块静止,根据二力平衡,竖直方向上的静摩擦力等于重力,Ff1=Ff2=G=6 N,与压力大小无关. 答案 (1)6 N (2)6 N 解析答案 (3)当F=10 N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大? 解析 木块沿墙面下滑时,木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力, Ff3=μFN FN=F 所以Ff3=μF=0.25×10 N=2.5 N. 答案 2.5 N 解析答案 (4)当F=6 N时,木块受到的摩擦力为