微专题11 三种性质的力及物体的受力分析 导学案 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦三种性质的力及物体的受力分析，通过运动员静止、物体匀速运动等典例导入，衔接力的基本概念，为后续牛顿运动定律学习搭建支架，引导学生掌握弹力判定、摩擦力分析及受力分析方法。 以“方法讲解+典例分析+随堂演练”为框架，突出假设法、状态法等科学思维方法，结合翠鸟俯冲等实际情境培养相互作用观念，助力学生建构物理模型，提升科学推理能力，适合自主学习与教学评估，高效巩固核心知识。

微专题11 三种性质的力及物体的受力分析 导学案 学习目标： 1.能根据平衡法、假设法判定弹力的有无和方向. 2. 进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的判定方法和大小的计算方法. 3.学会对物体进行初步受力分析． 重、难点理解： 一、弹力的分析与计算 1．弹力方向的确定 2．弹力的计算 (1)对有明显形变且遵守胡克定律的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律F＝kx计算． (2)对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小． 典例1：运动员以图示的姿势静止于水平地面上，则运动员(　　) A．一定受到摩擦力 B．对地面的压力就是重力 C．受到的支持力和重力是一对平衡力 D．受到的支持力是由于脚掌形变产生的 【答案】 C【解析】运动员静止于水平地面上，水平方向受力平衡，可知运动员不受摩擦力的作用，故A错误；运动员对地面的压力大小等于运动员的重力大小，压力、重力是不同性质的力，故运动员对地面的压力不是重力，故B错误；运动员受到的支持力和重力是一对平衡力，故C正确；运动员受到的支持力是由于地面形变产生的，故D错误。 二、摩擦力的分析与计算 1．摩擦力有无的判断方法 (1)条件法：根据摩擦力产生的条件判断． (2)假设法：假设接触面光滑，若物体原先的运动状态改变，说明存在摩擦力；否则不存在摩擦力． (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，根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力． (4)力的相互作用法：当一物体所受摩擦力方向不易判断时，可先确定与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况，然后根据牛顿第三定律作出判断． 2．摩擦力大小的计算 (1)滑动摩擦力的大小 计算公式Ff＝μFN 公式中FN为接触面受到的正压力，与物体的重力G是两种性质的力，大小和方向不一定与重力相同，Ff与物体的运动状态、运动速度的大小、接触面积的大小均无关． (2)静摩擦力的大小 ①静摩擦力大小通常利用平衡条件或牛顿第二定律求得． ②最大静摩擦力Fmax的大小随物体对接触面的压力的增大而增大，其值略大于滑动摩擦力，高中阶段为了计算方便，往往认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力． 典例2：如图甲、乙所示，物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿力F方向匀速运动，图乙中斜面体固定不动，关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．图甲、乙中物体P均受摩擦力，且方向均与力F相同 B．图甲、乙中物体P均受摩擦力，且方向均与力F相反 C．图甲、乙中物体P均不受摩擦力 D．图甲中物体P不受摩擦力，图乙中物体P受摩擦力，且方向与力F方向相同 【答案】 D【解析】在题图甲中，P做匀速直线运动，在水平方向所受合力为零，所以P不受摩擦力；在题图乙中，假设P不受摩擦力，P将相对Q沿斜面向下运动，因此P受与力F方向相同的摩擦力。D正确。 典例3：(多选)重力为500 N的沙发放在水平地面上，某同学沿水平方向推沙发，当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动。沙发运动后，用85 N 的水平力即可使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是(　　) A．沙发与地面之间的动摩擦因数为0.18 B．沙发与地面之间的最大静摩擦力为90 N C．若用100 N的水平力推静止的沙发，沙发所受的摩擦力大小为100 N D．若用60 N的水平力推已经运动的沙发，沙发所受的摩擦力大小为85 N 【答案】 BD【解析】用85 N的水平力可使沙发保持匀速直线运动，则沙发的滑动摩擦力Ff＝85 N，由Ff＝μFN＝μG可知，沙发与地面之间的动摩擦因数μ＝＝0.17，A错误；由于当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动，可知最大静摩擦力为90 N，B正确；100 N的水平推力大于最大静摩擦力，沙发所受摩擦力为滑动摩擦力，即85 N，C错误；由于沙发处于运动状态，所以即使减小水平力的大小，其所受摩擦力仍为滑动摩擦力，则沙发所受的摩擦力大小为 85 N，D正确。 三、物体的受力分析 　受力分析的一般步骤 1．明确研究对象．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． 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． 4．当题中出现多个物体时，注意整体法与隔离法的运用． 总结： 　　1．受力分析时要注意： (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)只分析性质力，不分析效果力； (3)每分析一个力，都应找出施力物体． 　　2．受力分析时判断某个力是否存在，无法直接判断可用假设法来判断，如物体处于平衡状态时，可假设这个力不存在，看能否使物体处于平衡状态，若不能使物体处于平衡状态则说明存在这个力． 　　3．对于多个物体构成的系统，要将整体法和隔离法结合起来使用． 典例4：如图所示，在斜面上木块A与B的接触面是水平的，绳子呈水平状态，两木块均保持静止。则木块A和木块B受力个数不可能为(　　) A．2个和4个 B．3个和4个 C．4个和4个 D．4个和5个 【答案】 B【解析】B必定受到重力、A对B的压力、斜面的支持力三个力，此外，A对B可能有摩擦力，也可能无摩擦力，斜面对B可能有静摩擦力，也可能没有静摩擦力，B静止，则这两个摩擦力至少有一个，因此B受到4个力或5个力；而A除受到支持力与重力外，还可能受到拉力及B对A的摩擦力，因此A可能受到2个力或4个力。当B对A没有摩擦力时，A、B受力个数分别为2个和4个；当B对A有摩擦力时，斜面对B可能有静摩擦力，也可能没有静摩擦力，A、B受力个数可能为4个和4个或4个和5个。故选B。 典例5：如图所示是翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面。如果整个俯冲过程翠鸟做加速直线运动，用O表示翠鸟，G表示翠鸟受到的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能正确表示此过程中翠鸟受力情况的是(　　) A　 　　B　　　C　　 　D 【答案】 A【解析】根据题意，翠鸟做加速直线运动，所以翠鸟所受合力方向与速度方向相同，根据平行四边形定则分析可知，只有A选项中重力与F的合力的方向有可能与速度方向相同，B、C、D中合力的方向一定与速度方向有夹角，翠鸟不可能做直线运动。所以A正确，B、C、D错误。 随堂演练： 1．如图所示，物体A、B在力F的作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同 B．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反 C．甲、乙两图中物体A均不受摩擦力 D．甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F方向相同 2.如图所示，将铅笔一端放在水平桌面上，另一端用细线悬吊，则铅笔受到力的个数为(　　) A．5个 B．4个 C．3个 D．2个 3．如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，滑轮上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为(　　) A．4μmg B．3μmg C．2μmg D．μmg 4.如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的轻质弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的轻质弹簧，在此过程中上面木块移动的距离为(　　) A. B. C.＋ D.＋ 参考答案： 1.答案　D解析　题图甲中，假设A、B接触面光滑，A保持匀速运动，A、B仍相对静止，说明A、B间没有相对运动趋势，则A、B间没有静摩擦力；假设A、B接触面光滑，题图乙中A物体有向下滑动的趋势，说明A受静摩擦力，方向和F方向相同，故D正确． 2.答案　B解析　如图所示，铅笔受重力、支持力、细线的拉力，拉力方向沿线的方向，故铅笔还受一个向右的摩擦力，共4个力，选项B正确． 3.答案　A解析　以P为研究对象，在水平方向受4个力，F＝μmg＋μ·2mg＋FT 以Q为研究对象，绳子张力FT＝μmg，故F＝4μmg，选项A正确． 4.答案　C解析　最初状态时，设弹簧k1压缩量为x1，k2压缩量为x2. 根据胡克定律：对m1：m1g＝k1x1， 对m1、m2整体：(m1＋m2)g＝k2x2， 则得x1＝，x2＝. 当上面弹簧恢复原长时，设弹簧k2压缩量为x3 对m2：m2g＝k2x3，得：x3＝ 则上面木块移动的距离：x＝x1＋x2－x3＝＋，故选项C正确． 学科网（北京）股份有限公司 $