专题强化 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

专题强化：三种性质的力及物体的受力分析　导学案（教师版）

人教版高中物理必修第一册 · 第三章 相互作用——力 · 专题强化 三种性质的力及物体的受力分析

【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。

【学习重难点】

重点：弹力、摩擦力有无及方向的判定；摩擦力大小的计算；受力分析的步骤。

难点：摩擦力有无的判断与计算；多个物体的受力分析。

【学习过程】

一、知识纲要导引

请同学们回顾本节内容，尝试完成以下知识框架：

 

二、基础导学

（一）弹力的分析与计算

1. 弹力方向的确定：弹力方向垂直于接触面（或沿绳、沿杆方向），指向受力物体。

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（第四章学习）来确定弹力大小。

（二）摩擦力的分析与计算

1. 摩擦力有无的判断方法：条件法、假设法、状态法和力的相互作用法。

（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＝，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。

（三）物体的受力分析

1. 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。

2. 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。

三、概念辨析

例1　判断下列说法的正误：

（1）弹力的方向一定沿接触面方向。（　×　）

（2）滑动摩擦力的大小与物体的运动速度大小和接触面积大小均无关。（　√　）

（3）静摩擦力的大小可以用 Ff＝μFN 计算。（　×　）

（4）受力分析时，只分析研究对象所受的力，不分析它对其他物体的力。（　√　）

四、典例示范与训练

例2　如图1所示，物体A分别与水平面、竖直墙面以及物体B紧密接触，所有接触面均光滑，A、B均静止，则（　　）

A．物体A受三个弹力作用

B．物体A受两个弹力作用

C．物体B受两个弹力作用

D．物体A和物体B均只受一个弹力作用

 

例3　把一个重为G的物体，用一个水平力F＝kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的粗糙墙壁上，物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，如图3所示，从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系正确的是（　　）