第4章 素养提升课(三) 受力分析和共点力的平衡-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019）

素养提升课(三)　受力分析和共点力的平衡

[学习目标]　 1．熟悉常见性质的力的特点，能够合理选取研究对象进行正确的受力分析。2．掌握物体动态平衡问题和临界问题的处理方法。

一　物体的受力分析

1．受力分析

把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的外力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析。

2．受力分析的依据

3．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。

画出图中物体A的受力示意图，并写出力的名称和施力物体。

解析：　(1)物体A受重力G、推力F、地面支持力N、墙壁对A向左的弹力F′，施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁，受力示意图如图甲所示。

(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，受力示意图如图乙所示。

(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，受力示意图如图丙所示。

(4)物体A受重力G、拉力F、弹力N，施力物体分别是地球、绳子、墙壁，受力示意图如图丁所示。

答案：　见解析

受力分析的两点注意

(1)在进行受力分析时，一定要注意，我们分析的是物体“受到”的力，而不是物体对外施加的力。

(2)区分内力和外力：对几个物体组成的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力示意图中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来内力变成了外力，要画在受力示意图上。

针对练1．如图所示，A、B两物体均处于静止状态，关于B物体受力情况，下列说法中正确的是(　　)

A．B物体一定受到四个力

B．B物体可能不受地面的支持力作用

C．B物体可能不受地面的静摩擦力作用

D．B物体可能受三个力，也可能受四个力

A　[因为绳作用在B上的力不为零，所以绳对B的拉力在水平方向向左的分力不为零，而B又处于静止状态，根据共点力的平衡条件，水平面对B一定有向右的静摩擦力。由于摩擦力的存在，水平面对B一定有支持力。综上所述，B物体一定会受到四个力的作用(重力、绳子的拉力、水平面的支持力和摩擦力)，A正确，B、C、D错误。]

针对练2．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止，物体B的受力个数为(　　)

A．2　　　　　　　　　　 B．3

C．4     D．5

C　[若使物体A保持静止，物体B必对物体A施加一个垂直接触面向上的弹力，由力的相互性可知，物体A必然对物体B施加垂直接触面向下的作用力。再对物体B受力分析，由于物体B处于静止状态，则它必然受到重力、力F、物体A对物体B的弹力和摩擦力共四个力的作用，故C正确。]

二　物体的动态平衡问题

1．动态平衡问题的特点

通过控制某一物理量，使其他物理量发生缓慢变化，而变化过程中的任何一个状态都看成是平衡状态。

2．处理动态平衡问题常用的方法

如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，木板对小球的支持力大小为N2。以木板与墙连接点为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中(　　)

A．N1始终减小，N2始终增大

B．N1始终减小，N2始终减小

C．N1先增大后减小，N2始终减小