内容正文:
核心素养&课标解读
物理观念
能从真实的任务情境中选择合适的研究对象并对其进行受力分析
科学思维
(1)会用共点力的平衡条件分析解决平衡问题
(2)能用图解法、相似三角形法分析动态平衡和临界、极值问题
科学态度
与责任
具有学习和研究生活中共点力平衡问题的好奇心和求知欲
牛顿第三定律
1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力.
2.牛顿第三定律
(1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
(2)表达式:F=-F′.
受力分析
1.定义: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都找出来,并画出受力示意图的过程.
2.一般步骤
共点力的平衡
1.平衡状态
物体处于静止状态或匀速直线运动状态.
(1)静止状态的特征为:v=0且a=0;
(2)匀速直线运动状态的特征为:v≠0且a=0.
2.平衡条件:F合=0或者
3.平衡条件的推论
(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反.
(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等,方向相反.
物体受四个及四个以上的力作用时,一般要采用正交分解法.
生活实践·判一判
如图是一个小朋友从滑梯的最高点由静止向下滑动的情景,在分析小朋友受力情况时,判断下列正误.
(1)小朋友在下滑过程中,受重力、支持力、滑动摩擦力和下滑力.( × )
(2)小朋友从最高点向下滑动的瞬间,因速度为零,所以她处于平衡状态.( × )
(3)小朋友对滑梯的压力和摩擦力,都作用在滑梯上.( √ )
(4)对小朋友进行受力分析时,不用区分外力和内力,二者都要同时分析.( × )
教材深耕·练一练
倾角为45°的斜面上,用竖直挡板将一个光滑铅球挡住,铅球对挡板的压力为F甲;用垂直于斜面的挡板将该铅球挡住,铅球对挡板的压力为F乙.则F甲与F乙的比值为( )
甲 乙
A.2 B.
C.1 D.
B 解析:设铅球的重力为G,由平衡条件结合矢量三角形中的几何关系,可知图甲中F甲=G,图乙中F乙=G,所以F甲与F乙的比值为,故B正确.
易混易错·辨一辨
(2021·上海浦东新区高三模拟)如图所示,人站在船上撑竿使船离岸,在此过程中( )
A.竿对岸的作用力大于岸对竿的作用力
B.人与船之间存在着相互作用的摩擦力
C.岸对竿的作用力和船对人的作用力是一对相互作用力
D.人受到的重力和竿对人的作用力是一对平衡力
B 解析:竿对岸的作用力与岸对竿的作用力是一对相互作用力,大小相等,故A、C错误;人与船之间存在相对运动趋势,存在着相互作用的摩擦力,故B正确;人受到的重力和竿对人的作用力不在同一直线上,故不是一对平衡力,故D错误.
命题点一 受力分析 相互作用观念、科学思维
1.巧取研究对象的两种方法
整体法
隔离法
选用
原则
研究系统外的物体对系统整体的作用力或者系统整体的加速度
研究系统内部各物体之间的相互作用力
注意
问题
受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力
一般情况下先隔离受力较少的物体
2.受力分析的方法
假设法
在未知某力是否存在时,先对其做出不存在的假设,然后根据该力不存在时对物体运动和受力状态的影响来判断该力是否存在
状态法
对处于平衡状态的物体进行受力分析时,根据其平衡条件进行分析;对加速运动的物体进行受力分析时,应用牛顿运动定律进行分析求解的方法
3.在对物体进行受力分析时,为了避免“漏力”或“多力”的情况,必须注意:
(1)只分析研究对象受到的力,不要把研究对象受到的作用力与该研究对象对其他物体的作用力混淆;
(2)惯性不是力,不要把物体的惯性当力;
(3)只分析实际受到的力,不要把效果力当性质力去分析.
[单个物体的受力分析](2020·浙江7月卷)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机.当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示.已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff.下列受力分析示意图可能正确的是( )
A 解析:由题给信息可知,升力F2与速度方向垂直,B、D错误;空气阻力Ff与速度方向相反,C错误,A正确.
[多个物体的受力分析]如图所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜.A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正确的是( )
A.A、B之间一定存在摩擦力作用
B.木块A可能受三个力作用
C.木块A一定受四