内容正文:
主题一:力和物体的平衡
第二节 物体受力分析
【复习回顾】
力的分类
由于地球的吸引而使物体受到的力。
两个相互接触的物体,当它们相对滑动时或存在相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或者相对运动趋势的力。
发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生的力的作用。
弹力
摩擦力
重力
非接触力
接触力
力
1、重力怎样产生的?其方向怎样?
由于地球吸引而产生的,总是竖直向下或垂直水平面向下。物体在地球表面及附近都要受到重力
压力支持力:垂直于接触面,指向被压或被支持物体。
轻绳:沿绳且指向绳收缩的方向。
2、压力支持力、绳中拉力的方向怎样?
【复习回顾】
3、摩擦力的产生条件是什么?方向怎么样?
①直接接触且挤压
②接触面粗糙
③有相对运动趋势或有相对运动
与接触面相切,与相对运动趋势方向相反或与相对运动方向相反.
【复习回顾】
【新课讲授】
物体的受力分析指把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力(研究对象以外的物体对它的所有作用力)都找出来,并画出受力示意图的过程。
一、受力分析的概念
二、受力分析的一般步骤
1、明确研究对象,将它从周围环境中隔离出来。研究对象可以是质点、结点、物体、物体系等。
2、按顺序分析物体所受的力:
一重 二弹 三摩擦 最后看其他
A
不要找该物体施加给其它物体的力。研究对象是A,只分析其他物体对A的作用力。
3、正确画出物体受力示意图:
4、检查:防止错画力、多画力、漏画力。
不要求严格画出每个力的大小,但是方向必须准确。
例1.物体(可看作质点)静止在水平面的受力情况
地面光滑
4、本书只研究共点力的情况,所以受力分析时,都应把它们当做一个点(质点)来处理,所有力的作用点都是同一点。
1、只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施的力。
2、只分析根据性质命名的力:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力。
3、合力与分力不能同时分析。
三、受力分析注意事项
G
.
F2
F1
G
.
F1
F2
例2.可伸缩式的晾衣杆不用打孔、不用打钉就能固定在墙上,安装简单方便。如图所示,将杆水平放在相对而立的两个竖直墙面之间,调整杆的长等于两墙之间的距离,再通过旋转杆的两端,让杆的两端紧紧顶在两个墙面上就安装完成了,下列说法正确的是( )
A.不挂重物,杆在静止不动时受到3个力作用B.挂上重物,杆在静止不动时受到5个力作用C.所挂重物质量越大,杆对墙面的摩擦力越大D.所挂重物质量变大,杆对墙面的摩擦力不变
c
【详解】AB.不挂重物时,杆受重力、两端受墙的弹力和摩擦力,共有5个力作用;挂上重物,杆受力会增多,故AB错误。CD.所挂重物质量越大,杆受到的摩擦力越大,根据牛顿第三定律,杆对墙的摩擦力也越大,故C正确,D错误。故选C。
例2.可伸缩式的晾衣杆不用打孔、不用打钉就能固定在墙上,安装简单方便。如图所示,将杆水平放在相对而立的两个竖直墙面之间,调整杆的长等于两墙之间的距离,再通过旋转杆的两端,让杆的两端紧紧顶在两个墙面上就安装完成了,下列说法正确的是( )
c
例3.如图,小球用绳子悬挂在天花板上,绳子处于竖直方向的伸直状态,小球保持静止且与光滑斜面接触.则小球受到的力有( )
A.重力、绳子拉力和斜面的支持力
B.重力和斜面支持力C.绳子拉力和斜面支持力
D.重力和绳子拉力
D
例3.如图,小球用绳子悬挂在天花板上,绳子处于竖直方向的伸直状态,小球保持静止且与光滑斜面接触.则小球受到的力有( )
A.重力、绳子拉力和斜面的支持力
B.重力和斜面支持力C.绳子拉力和斜面支持力
D.重力和绳子拉力
【详解】小球和光滑斜面接触,受到重力和绳的拉力.斜面对小球没有弹力,如有弹力,小球将受到三个力作用,重力和绳的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,与题设条件矛盾,ABC错误,D正确。
D
四、连接体的受力分析
如果几个物体通过某种方式连接起来共同运动,这样的几个物体所组成的体系叫做连接体。
F
(1)连接体的定义
整体法:就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对该整体的作用力,不考虑整体内部各物体之间的相互作用力。
隔离法:就是把研究对象从相关的物体系中隔离出来,只分析研究对象以外的物体对它的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。
四、连接体的受力分析
(2)连接体受力分析的方法
A
B
例4.A、B两物体一起匀速向右运动,求地面对物体B的摩擦力
A
B
A
B
隔离法
整体法
例4.A、B两物体一起匀速向右运动,求地面对物体B的摩擦力
隔离法和整体法常常交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简捷明快。
①当求整体内部各个物体之间的相互作用力时,优先考虑采