第三章专题一：受力分析 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

专题:受力分析 整体法、隔离法 第三章　相互作用——力 1.知道受力分析的步骤，理解各力的特点。 2.会用整体法和隔离法分析多个物体的受力. 3.灵活运用整体法和隔离法处理多个物体的平衡问题. 学习目标 2 一、受力分析： 将物体作为受力物体，分析物体所受到的所有的力（性质力），并画出物体受力的示意图。（高中阶段作用点都画在物体的中间位置） 情景：水平桌面上有一物块A收到向左的拉力，三物体均静止对物块A受力分析 G N 研究对象：物块A 把研究对象从环境中隔离出来，只考虑别的物体对它的力 二、受力分析的步骤： f 1、确定研究对象 整体法：将几个物体作为一个整体来研究 对整体分析时：分析整体以外的物体对整体的作用力。不分析整体内部物体间的相互作用力 注意：当遇到多个物体时，先整体分析，再隔离分析 整体法 各物体的之间保持相对静止 1）几个物体都静止 2）几个物体一起动，但相对静止 1、确定研究对象 隔离法：将一个物体单独隔离出来研究 对某一物体分析时：分析物体间相互作用力 注意：当遇到多个物体时，先整体分析，再隔离分析，隔离时先分析受力较少的物体 隔离法 2、按顺序画力 重力--已--弹力----摩擦力 怎样画弹力? 绕研究对象观察一周, 研究对象与别的物体接触处, 判断有弹力，若有, 画出弹力. 怎样画摩擦力? 在有弹力的地方,考察物体有无相对运动或相对运动趋势,若有,画出摩擦力.（光滑、粗糙） 情景：AB静止，竖直墙壁是光滑的，B的表面光滑,请分别对A\B受力分析 1.分析物体受力的方法 (1)条件法：根据各性质力的产生条件进行判断. 注意：①有质量的物体在地面附近一定受到重力的作用. ②弹力的产生条件是相互接触且发生弹性形变. ③摩擦力的产生条件是两物体相互接触、接触面粗糙、相互挤压、有相对运动或相对运动的趋势，以上几个条件缺一不可. 三、分析物体受力方法： 1.分析物体受力的方法 (1)条件法：根据各性质力的产生条件进行判断. 注意：①有质量的物体在地面附近一定受到重力的作用. ②弹力的产生条件是相互接触且发生弹性形变. ③摩擦力的产生条件是两物体相互接触、接触面粗糙、相互挤压、有相对运动或相对运动的趋势，以上几个条件缺一不可. 三、分析物体受力方法： (2)假设法：假设法是判断弹力和摩擦力有无的常用方法. (3)状态法：由物体所处的状态分析，若物体静止或做匀速直线运动，可根据平衡条件判断弹力、摩擦力存在与否. (4)相互作用法：若甲物体对乙物体有弹力或摩擦力的作用，则乙物体对甲物体一定有弹力或摩擦力的作用. 例1：　如图所示，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30°角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内．圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30°.则环A、B的质量之比为(　　) 受力分析的基本技巧 (1)要善于转换研究对象，尤其是对于摩擦力不易判定的情形，可以先分析与之相接触、受力较少的物体的受力情况，再应用牛顿第三定律判定。 (2)假设法是判断弹力、摩擦力的存在及方向的基本方法。 例2　(多选)如图所示，固定斜面上有一光滑小球，与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数可能的是(　 　) A．1　　　 B．2 C．3   D．4 [解析]　设小球质量为m，若FP＝mg，则小球只受拉力FP和重力mg两个力作用；若FP<mg，则小球受拉力FP、重力mg、支持力FN和弹簧Q的弹力FQ四个力作用；若FP＝0，则小球要保持静止，应受FN、FQ和mg三个力作用，故B、C、D正确． 四、整体法和隔离法在受力分析中的应用 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 整体法 受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用 受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用 隔离法 将研究对象与周围物体分隔开的方法 研究系统内物体之间的相互作用力 一般隔离受力较少的物体 五、整体法和隔离法在平衡问题中的应用 例3：如图所示,直角三棱柱A放在水平地面上,光滑球B放在三棱柱和竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态。 (1)试分别画出A、B及A、B作为一个整体的受力示意图; 答案　隔离A为研究对象,它受到重力GA、B对它的压力 FBA、地面支持力和地面对它的摩擦力,如图甲所示。 隔离B为研究对象,它受到重力GB、三棱柱对它的支持力 FAB、墙壁对它的弹力FN1,如图乙所示。 以A、B整体作为研究对象,整体受到重力GA+GB、 墙壁对其弹力FN1、地面支持力和地面对其摩擦力, 如图丙所示。 隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系统中隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑该物体对其他物体的作用力。 (2)求A对地面的压力的大小与A、B重力大小之间的关系。 答案　以A、B整体为研究对象,FN=GA+GB 由牛顿第三定律,A对地面的压力FN'等于FN, 则FN'=GA+GB 故A对地面的压力的大小等于A、B重力大小之和。 整体法就是把两个(或几个物体)视为一个整体,对物体进行受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部物体之间的相互作用力(内力)。 应用整体法和隔离法的解题思路 针对训练1　(2023·黑龙江鹤岗市第一中学高三月考)如图甲所示，A、B两小球通过两根轻绳连接并悬挂于O点，已知两轻绳OA和AB的长度之比为∶1，A、B两小球质量分别为2m和m，现对A、B两小球分别施加水平向右的力F1和水平向左的力F2，两球恰好处于如图乙的位置静止，此时B球恰好在悬点O的正下方，轻绳OA与竖直方向成30°，则(　　) A．F1＝F2　 B．F1＝F2 C．F1＝2F2   D．F1＝3F2   针对训练2：如图，光滑球A与粗糙半球B放在倾角为30°的斜面C上，C放在水平地面上，均处于静止状态。若A与B的半径相等，A的质量为2m，B的质量为m，重力加速度大小为g，则(　　) 对球A进行受力分析，如图所示，由几何关系可知，C对A的支持力、B对A的支持力与A的重力的反向延长线的夹角都是30°， 本课结束 $$