第三章专题 受力分析 导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

高中物理 人教版（2019）必修第一册 第三章 受力分析 【问题查找】 【诊断1】如图1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1 A．1个　　　　　 B．2个 C．3个 D．4个 【诊断2】（多选）如图2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(　　) 图2 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的摩擦力水平向左 D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右 【诊断3】如图3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3 (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？ (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？ (4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力为多大？ 【诊断4】如图4所示，直角三棱柱A放在水平地面上，光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，试分别画出A和B的受力示意图． 图4 【要点精讲】 目标1 弹力的有无和方向 一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图所示．海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？ 【诊断1】如图1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1 A．1个　　　　　 B．2个 C．3个 D．4个 说明：判断弹力是否存在的方法——假设法 1．假设无弹力：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，则不存在弹力，若不矛盾，则此弹力存在． 3. 特殊物体的弹力方向判定：对于绳子而言，其所受弹力必然与绳子在同一线；但是杆不一样，杆可以朝任何方向。 目标二 静摩擦力的有无和方向 【诊断2】（多选）如图2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(　　) 图2 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的摩擦力水平向左 D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右 说明：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速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向． 2．假设法 利用假设法进行判断时，可按以下思路进行分析： 目标3 掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的判定和大小的计算方法 【诊断3】如图3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3 (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？ (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？ (4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力为多大？ 说明：摩擦力大小的计算，应先分析是静摩擦力还是滑动摩擦力． 1．静摩擦力 静摩擦力在0<F≤Fmax内随外力的变化而变化，一般根据平衡条件求解． 2．滑动摩擦力 (1)根据F＝μFN进行计算，其中FN为接触面受到的正压力． (2)根据平衡条件． 目标4 学会对物体进行受力分析的方法 【诊断4】如图4所示，直角三棱柱A放在水平地面上，光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，试分别画出A和B的受力示意图． 图4 说明：受力分析的一般步骤 1．明确研究对象，即首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． 【查漏补缺】 1.如图5所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态．若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是(　　) 图5 A．各容器的侧壁对钢球均无弹力作用 B．各容器的侧壁对钢球均有弹力作用 C．量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用 D．口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用 2