第3章 拓展课2 物体的受力分析、整体法和隔离法（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（鲁科版2019）

拓展课二　物体的受力分析、整体法和隔离法 核心素养 物理观念 科学思维 1.会对物体进行受力分析． 2．进一步熟练判定弹力的方向，能根据平衡法、假设法判定弹力的有无及方向． 3．进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的确定． 1.掌握对物体进行受力分析的方法． 2．体会整体法和隔离法在对物体进行受力分析中的应用． 探究点一　物体的受力分析　(科学思维之提升) ►要点归纳 1．受力分析：分析物体受到哪些力，并将它们以示意图的形式表示出来，这一过程叫受力分析． 2．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系统． (2)按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序，逐个分析． (3)以研究对象的重心为作用点，依据各力的方向，画出各力的示意图． (4)检查正误，看是否画有多余的力，是否有遗漏的力． 3．如何防止“多力”或“丢力” (1)防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体，若某力有施力物体，则它实际存在，若无施力物体，则它不存在．另外合力与分力不要重复分析． (2)按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施． 4．受力分析的注意事项 (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加的力． (2)每分析一个力，都应该找到施力物体，这是防止“多力”的有效措施之一． (3)结合物体的运动状态、利用力的相互性进行分析也是确保受力分析正确的有效途径． ►对点例练 下列“画阴影”的物体受力分析正确的是(　　) A．接触面光滑，球静止 B．光滑斜面，球静止 C．物体冲上粗糙斜面 D．一起向右匀速运动 B　解析：如果物体受到FN1，则物体不会保持该状态，A错误；如果小球受到斜面的支持力，则小球不会保持竖直状态，B正确；物体相对斜面向上运动，所以受到沿斜面向下的摩擦力，C错误；两物体保持相对静止，它们之间没有力的作用，所以上面的物体只受到重力和支持力作用，D错误；故选B． [训练1] 一人站在电梯上随电梯一起匀速上升，如图所示，则关于人的受力分析，下列叙述中正确的是(　　) A．人受到重力、竖直向上的弹力以及水平向右的摩擦力 B．人受到重力、竖直向上的弹力以及水平向左的摩擦力 C．人受到重力、竖直向上的弹力 D．人受到重力、竖直向上的弹力、电梯对人斜向上与速度方向一致的推力 C　解析：对人进行受力分析，人随电梯匀速上升，竖直方向上人受到重力和电梯对人的支持力，这两个力是一对平衡力；水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力的作用．故选C． 探究点二　整体法和隔离法　(科学思维之提升) ►要点归纳 1．整体法：将几个物体看作整体，以整体为研究对象时，只分析整体以外的物体对其产生的作用力，整体内部物体间的作用力为内力，不需考虑． 2．隔离法：将某个物体隔离出来进行受力分析的方法．对物体进行隔离时，一般从受力较少的物体入手，依次对相互作用的各个物体进行受力分析． 3．整体法和隔离法的应用 对两个以上的物体(即连接体)受力分析时，一般要将整体法(即把这几个物体看作一个整体)和隔离法交替运用． 求整体内部间的作用力时用隔离法，求整体以外的物体对整体的作用力时用整体法． ►对点例练 如图所示，物体A与竖直粗糙墙面接触，在竖直向上的力F作用下，A、B保持静止，则物体A、物体B的受力个数分别为(　　) A．2、3　　　　　　　　 B．3、4 C．4、5 D．5、4 B　解析：对AB整体，受重力和推力F，如果墙壁对整体有支持力，整体水平方向将不能平衡，故墙壁对整体水平方向没有弹力，故也就没有摩擦力；隔离物体A分析，受重力、B对A的支持力和静摩擦力，共3个力；再隔离物体B分析，受推力F、重力、A对B的压力和平行斜面方向的静摩擦力，共4个力；故ACD错误，B正确．故选B． [训练2] 如下图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，力F作用在物体C上后，各物体仍保持静止状态，那么以下说法正确的是(　　) A．A受的各个摩擦力之和不为零 B．A、B、C三个物体组成的整体所受摩擦力为零 C．C不受摩擦力作用 D．B不受摩擦力作用 D　解析：A处于静止状态，所受各个摩擦力之和为零，故A错误；对A、B、C三个物体组成的整体，因为保持静止状态，所以整体在水平方向受到向右的力F和向左的摩擦力，则整体所受摩擦力不为零，故B错误；C水平方向受到力F作用，由平衡条件知，C所受摩擦力应水平向左，故C错误；B不受摩擦力，否则不能受力平衡，不能保持静止，故D正确． 探究点三　解决实际问题　(科学态度与责任) [训练3] (生活情境)如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方匀速运动，用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是(　　) C　解析：无人机做匀速运动，则无人机受竖直向下的重力和竖直向上的F. 故选C． [训练4] (生活情境)如图所示，某同学放假回家时，拉着行李箱走在路上，在遇到一个较大的斜坡时，能拉着行李箱匀速向上行走，行李箱受到同学对它的拉力F拉、自身的重力G、斜坡的支持力FN和斜坡的摩擦力Ff.下列受力分析示意图可能正确的是(　　) B　解析：行李箱在斜坡上看成一个质点，受到竖直向下的重力G、垂直于斜坡向上的支持力FN和沿斜坡向下的摩擦力Ff，该同学对行李箱的拉力F拉斜向上且与斜坡有一定的夹角．故选B． A组 学业基础练 1.(2021·江苏高二学业考试)如图所示，一辆小汽车停在斜坡上，关于小汽车的受力情况，下列说法正确的是(　　) A．只受重力和支持力 B．只受重力和摩擦力 C．受重力、支持力和沿斜面下滑的力 D．受重力、支持力和摩擦力 D　解析：一辆小汽车停在斜坡上，受到重力、斜坡对汽车的支持力和摩擦力三个力的作用，如图所示： 故选D． 2．某同学用力把纸飞机水平抛出，关于纸飞机在空中运动时的受力分析正确的是(　　) A．只受重力 B．重力、空气作用力 C．重力和水平抛力 D．重力、空气作用力和水平抛力 B　解析：纸飞机在空中运动的过程，受到自身重力和空气作用力．故选B． 3．(多选)(2020·盘锦市第二高级中学高一月考)如图，一个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．则对小球的受力分析正确的是(　　) A．绳1对小球有拉力的作用 B．绳1对小球无拉力的作用 C．绳2对小球有拉力的作用 D．绳2对小球无拉力的作用 BC　解析：绳1倾斜，绳2恰好竖直，则假设绳1对球有拉力，则绳2不会竖直，可知绳1对球无拉力，绳2对小球有拉力的作用．故选BC． B组 等级提升练 4．(多选)如图所示，两物体A、B紧挨着并靠在竖直墙面，有一外力F作用在B物体上，使A、B均保持静止状态．则关于A和B两物体的受力情况，下列说法正确的是(　　) A．物体A一定受到3个力 B．物体A可能受到3个力 C．物体B一定受到4个力 D．物体B可能受到4个力 AC　解析：对AB整体受力分析，由平衡条件知，水平方向，不受力，故墙面对整体无弹力，隔离A物体，必受重力、B对A的弹力，A相对B有向下的运动趋势，则A会受到B的摩擦力作用，受三个力，B错误，A正确．隔离B物体，必受重力、A对B的弹力和A对B的摩擦力、外力F四个力作用，D错误，C正确．故选AC． 学科网（北京）股份有限公司 $$