【精品】物體的受力分析

1、難點(diǎn)之一 物體受力分析一、難點(diǎn)形成原因：1、力是物體間的相互作用。受力分析時(shí)，這種相互作用只能憑著各力的產(chǎn)生條件和方向要求， 再加上抽象的思維想象去畫(huà)，不想實(shí)物那么明顯，這對(duì)于剛升入高中的學(xué)牛來(lái)說(shuō)，多習(xí)慣于直觀形 彖，缺乏抽彖的邏輯思惟，所以形成了難點(diǎn)。2、有些力的方向比較好判斷，女fl：重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等，但有些力的方向難以確定。如： 彈力、摩擦力等，雖然發(fā)生在接觸處，但在接觸的地方是否存在、方向如何卻難以把握。3、受力分析時(shí)除了將各力的產(chǎn)牛要求、方向的判斷方法熟練掌握外，同時(shí)還要與物體的運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)相聯(lián)系，這就需要一定的綜合能力。由于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)掌握不全，導(dǎo)致綜合分析能力下降，彫 響了

2、受力分析準(zhǔn)確性和全面性。4、教師的教學(xué)要求和教學(xué)方法不當(dāng)造成難點(diǎn)。教學(xué)耍求不符合學(xué)生的實(shí)際，耍求過(guò)高，想一步 到位，例如：一開(kāi)始就給學(xué)生講一些受力個(gè)數(shù)多、且乂難以分析的物體的受力情況等。這樣勢(shì)必在 學(xué)生心理上會(huì)形成障礙。二、難點(diǎn)突破策略：物體的受力情況決定了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，正確分析物體的受力，是研究力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵。受力 分析就是分析物體受到周圍其它物體的作用。為了保證分析結(jié)果止確，應(yīng)從以下兒個(gè)方面突破難點(diǎn)。1 .受力分析的方法：整體法和隔離法整體法隔離法概念將幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法將研究對(duì)象與周圍物體分隔開(kāi)的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力

3、注意問(wèn)題分析整體周圍其他物體對(duì)整體的作 用。而不畫(huà)整體內(nèi)部物體間的相互作 用。分析它受到周圍其他物體對(duì)它的作用力2. 受力分析的依據(jù)：各種性質(zhì)力的產(chǎn)生條件及各力方向的特點(diǎn)3. 受力分析的步驟:為了在受力分析吋不多分析力，也不漏力，一般情況下按下面的步驟進(jìn)行：（1）確定研究對(duì)象一可以是某個(gè)物體也可以是整體。（2）按順序畫(huà)力a. 先畫(huà)重力:作用點(diǎn)畫(huà)在物體的重心,方向豎直向下。b次畫(huà)已知力c.再畫(huà)接觸力一（彈力和摩擦力）：看研究對(duì)彖跟周圍其他物體有幾個(gè)接觸點(diǎn)（面），先對(duì)某個(gè) 接觸點(diǎn)（面）分析，若有擠壓，則畫(huà)出彈力，若還有相対運(yùn)動(dòng)或相対運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則再畫(huà)出摩擦力。 分析完一個(gè)接觸點(diǎn)（面）后，再依次分析

4、具他的接觸點(diǎn)（面）。d再畫(huà)其他場(chǎng)力：看是否有電、磁場(chǎng)力作用，如有則畫(huà)出。（3）驗(yàn)證:a. 每一個(gè)力都應(yīng)找到對(duì)應(yīng)的施力物體b.受的力應(yīng)與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)。說(shuō)明：（1）只分析研究對(duì)彖受的根據(jù)性質(zhì)命名的實(shí)際力（如：重力、彈力、摩擦力等），不畫(huà)它對(duì)別的 物體的作用力。（2）合力和分力不能同時(shí)作為物體所受的力。（3）每一個(gè)力都應(yīng)找到施力物體，防止“漏力”和“添力”。（4）nj*看成質(zhì)點(diǎn)的物體，力的作用點(diǎn)可畫(huà)在重心上，對(duì)有轉(zhuǎn)動(dòng)效果的物體，則力應(yīng)畫(huà)在實(shí)際位 置上。（5）為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化，簾忽略某些次要的力。如物體速度不大時(shí)的空氣阻力、物休在空氣中所 受的浮力等。（6）分析物體受力時(shí)，除了考慮它與周圍物體的作

5、用外，還要考慮物體的運(yùn)動(dòng)情況（平衡狀態(tài)、 加速或減速），當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)情況不同時(shí)，其情況也不同。4. 受力分析的輔助手段（1）物體的平衡條件（共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零）（2）牛頓第二定律（物體有加速度吋）（3）牛頓第三定律（內(nèi)容：兩個(gè)物體z間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用 在一條直線上）5. 常見(jiàn)的錯(cuò)誤及防范的辦法：（1）多畫(huà)力。a.研究對(duì)象不明，錯(cuò)將其他物體受到的力畫(huà)入。b. 虛構(gòu)力，將不存在的力i出i入。c. 將合力和分力重復(fù)畫(huà)入。要防止多畫(huà)力。笫一，徹底隔離研究對(duì)象。笫二，每畫(huà)一個(gè)力要心中默念受力物體和施力物體。（2）少畫(huà)力。少畫(huà)力往往是由受力分析過(guò)程混亂所致，

6、因此乩要嚴(yán)格按順序分析。b.分析彈力和摩擦力時(shí)，所冇接觸點(diǎn)都要分析到。（3）錯(cuò)畫(huà)力。即把力的方向畫(huà)錯(cuò)。防范辦法是要按規(guī)律作三、分類例析1.彈力有、無(wú)的判斷彈力的產(chǎn)生條件是接觸且發(fā)生彈性形變。但有的形變明顯，冇的不明顯。那么如何判斷相互接 觸的物體間有無(wú)彈力？法1： “假設(shè)法”，即假設(shè)接觸物體撤去，判斷研究對(duì)彖是否能維持現(xiàn)狀。若維持現(xiàn)狀則接觸 物體對(duì)研究對(duì)象沒(méi)有彈力，因?yàn)榻佑|物體使研究對(duì)象維持現(xiàn)狀等同于沒(méi)有接觸物，即接觸物形同虛 設(shè)，故沒(méi)有彈力。若不能維持現(xiàn)狀則有彈力，因?yàn)榻佑|物撤去隨z撤去了應(yīng)該有的彈力，從而改變 了研究對(duì)象的現(xiàn)狀。可見(jiàn)接觸物對(duì)研究對(duì)象維持現(xiàn)狀起著舉足輕重的作用，故有彈力。例1

7、:如圖所示，判斷接觸面對(duì)球有無(wú)彈力，已知球靜止，接觸面光滑。b【審題】在a、b圖中,若撤去細(xì)線，則球都將下滑,故細(xì)線中均有拉力,a圖中若撤去接觸面, 球仍能保持原來(lái)位置不動(dòng)，所以接觸面對(duì)球沒(méi)有彈力；b圖中若撤去斜面，球就不會(huì)停在原位置靜 止，所以斜面對(duì)小球有支持力?！窘馕觥繄Da中接觸面對(duì)球沒(méi)有彈力；圖b屮斜面對(duì)小球有支持力法2：根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析彈力。即可以先假設(shè)冇彈力，分析是否符合物體所處的運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)?；蛘哂晌矬w所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推彈力是否存在。總z,物體的受力必須為物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 符合。同時(shí)依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由二力平衡（或牛頓笫二定律）還可以列方程求解彈力。例2：如圖所示，判斷接觸

8、面mo、on對(duì)球有無(wú)彈力，已知球靜止，接觸面光滑。圖1一2【審題】圖中球由于受重力，對(duì)水平面on定冇擠壓，故水平面on對(duì)球一定冇支持力，假設(shè) 還受到斜面m0的彈力，如圖13所示，則球?qū)⒉粫?huì)靜止，所以斜面m0對(duì)球沒(méi)有彈力。【解析】水平面on對(duì)球冇支持力,斜面m0對(duì)球沒(méi)冇彈力o再如例1的a圖中，若斜面対球有彈力，英方向應(yīng)是垂直斜血且指向球，這樣球也不會(huì)處于靜止?fàn)?態(tài)，所以斜而對(duì)球也沒(méi)有彈力作用?！究偨Y(jié)】彈力有、無(wú)的判斷是難點(diǎn)，分析時(shí)常用“假設(shè)法”并結(jié)合“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析。2 彈力的方向彈力是發(fā)牛彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，而對(duì)它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用。所以彈力的 方向?yàn)槲矬w恢復(fù)形變的方向。

9、平面與平面、點(diǎn)、iw面接觸時(shí),彈力方向垂肖于平而，指向被壓或被支持的物體;曲而與點(diǎn)、num 接觸時(shí)，彈力方向垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的曲而的切而，特殊的曲而，如圓而吋，彈力方向指向圓心。彈 力方向與重心位置無(wú)關(guān)。繩子的彈力方向?yàn)椋貉刂K子且指向繩子收縮的方向；且同一條繩子內(nèi)各處的彈力相等桿產(chǎn)牛的彈力方向比較復(fù)雜，可以沿桿指向桿伸長(zhǎng)或收縮的方向，也可不沿桿，與桿成一定的夾角。 例3：如圖14所示，曲出物體a所受的彈力圖14ba圖屮物體a靜上在斜面上b圖中桿a靜止在光滑的半圓形的碗中c圖中a球光滑0為闘心，0為重心?！緦忣}】圖a中接觸處為面面接觸，由于物體受重力作用，會(huì)對(duì)斜面斜向卜擠壓，斜面要恢復(fù) 形變，應(yīng)

10、垂直斜而斜向上凸起，對(duì)物體有垂直斜而且指向物體斜向上的彈力。圖b中b處為點(diǎn)與曲面接觸，發(fā)生的形變?yōu)檠匕霃椒较蛳蛲獍?，要恢?fù)形變就得沿半徑向上凸起，c 處為點(diǎn)與平面接觸，c處碗的形變的方向?yàn)樾毕蛳聣?，要恢?fù)形變就得沿垂直桿的方向向上，所以 b處桿受的彈力為垂直過(guò)接觸點(diǎn)的切血沿半徑指向圓心，c處桿受的彈力為垂直桿向上。圖c小接觸處為點(diǎn)與illi面接觸，發(fā)牛的形變均為沿半徑分別向卜凹，要恢復(fù)形變就得沿半徑方向向 上凸起，所以在m、n兩接觸處對(duì)a球的彈力為垂肓過(guò)接觸點(diǎn)的切而沿半徑方向向上，作用線均過(guò)圓心0,而不過(guò)球的重心o' o【解析】如圖1一5所示圖15【總結(jié)】彈力的方向?yàn)槲矬w恢復(fù)形變的方向

11、。分析吋首先應(yīng)明確接觸處發(fā)生的形變是怎樣的， 恢復(fù)形變時(shí)應(yīng)向哪個(gè)方向恢復(fù)。另外應(yīng)記住平面與平面、點(diǎn)、曲面接觸,曲面與點(diǎn)、曲面接觸,繩、 桿彈力方向的特點(diǎn)，才能得以正確分析。例4：如圖1一6所示，小車上固定著一根彎成a角的曲桿，桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的球，試 分析卜-列情況卜桿對(duì)球的彈力的大小和方向：(1)小車靜止；(2)小車以加速度a水平向右運(yùn)動(dòng)；(3)小車以加速度a水平向左運(yùn)動(dòng)。圖16甲圖1一7【審題】此題桿對(duì)球的彈力與球所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。分析時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具體分析。(1) 小車靜止時(shí)，球處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，因重力豎直向下，所以桿對(duì)球的彈力f豎直 向上，人小等于球的重

12、力mg,如圖17甲所示。(2) 當(dāng)小車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因球只受彈力和重力，所以由牛頓第二定律f二ma得，兩力的合 力一定是水平向右。由平行四邊形法則得，桿對(duì)球的彈力f的方向應(yīng)斜向右上方,設(shè)彈力f與豎直方 向的夾角為9 ,則由三角知識(shí)得：f=/ (mg) 2+ (ma) 2 tan 0 =a/g如圖1一7乙所示。(3) 當(dāng)小車向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因球只受彈力和重力，所以由牛頓第二定律得，兩力的合 力一定是水平向左，由平行四邊形法則得，桿對(duì)球的彈力f的方向應(yīng)斜向左上方,設(shè)彈力f與豎直方 向的夾角為則由三角知識(shí)得：f=l (mg) 2+ (ma) 2 tan 6 =a/g如圖17丙所示可見(jiàn)，彈力的方向與

13、小車運(yùn)動(dòng)的加速度的大小有關(guān)，并不一定沿桿的方向?！窘馕觥浚?）球處于平衡狀態(tài)，桿對(duì)球產(chǎn)牛的彈力方向豎直向上，且人小等于球的重力mg。（2）當(dāng)小年向右加速運(yùn)動(dòng)吋，球受合力方向一定是水平向右，桿對(duì)球的彈力方向應(yīng)斜向右上方, 與小車運(yùn)動(dòng)的加速度的大小有關(guān)，其方向與豎直桿成arctan a/g角，大小等于寸（mg） '+ （ma） ?。（3）當(dāng)小車向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球受合力方向一定是水平向左，桿對(duì)球的彈力方向應(yīng)斜向左上方，與 小車運(yùn)動(dòng)的加速度的人小有關(guān)，其方向與豎肓桿成arctan a/g角，人小等于（mg） j （咖）?！究偨Y(jié)】桿對(duì)球的彈力方向不一定沿桿，只有當(dāng)加速度向右且a= gtan 6

14、lit,桿對(duì)小球的彈力才 沿桿的方向，所以在分析物體與桿固定連接或用軸連接吋，物體受桿的彈力方向應(yīng)打運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng) 并根據(jù)物體平衡條件或牛頓笫二定律求解。3. 判斷摩擦力的有、無(wú)摩擦力的產(chǎn)牛條件為：（1）兩物體相互接觸，且接觸而粗糙；（2）接觸而間有擠壓；（3）有相 對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)例5：如圖18所示，判斷下列幾種情況下物體am接觸面間有、無(wú)摩擦力。圖a中物體a靜止圖b屮物體a沿豎直面下滑，接觸面粗糙圖c屮物體a沿光滑斜面下滑圖d中物體a靜止圖18【審題】圖a中物體a靜止，水平方向上無(wú)拉力，所以物體a與接觸而間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所 以無(wú)摩擦力產(chǎn)生；圖b中物體a沿豎直面下滑時(shí)，對(duì)接觸面無(wú)壓力，所

15、以不論接觸面是否光滑都無(wú) 摩擦力產(chǎn)生；圖c屮接觸面間光滑，所以無(wú)摩擦力產(chǎn)生；圖d中物體a靜止，由于重力作用，有相 對(duì)斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以有靜摩擦力產(chǎn)生?！窘馕觥繄Da、圖b、圖c屮無(wú)摩擦力產(chǎn)主，圖d有靜摩擦力產(chǎn)主?！究偨Y(jié)】判斷摩擦力的有、無(wú)，應(yīng)依據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件，關(guān)鍵是看有沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn) 動(dòng)趨勢(shì)。4. 摩擦力的方向摩擦力的方向?yàn)榕c接觸血和切，.與物體間的相対運(yùn)動(dòng)方向或和對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。但相対 運(yùn)動(dòng)趙勢(shì)不如相對(duì)運(yùn)動(dòng)直觀，具有很強(qiáng)的隱蔽性，常用下列方法判斷。法1： “假設(shè)法”。即假設(shè)接觸面光滑，看原來(lái)相對(duì)靜止的物體間能發(fā)生怎樣的札i對(duì)運(yùn)動(dòng)。若能 發(fā)生，貝u這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向就為原來(lái)

16、靜上時(shí)兩物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。若不能發(fā)生，則物 體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。例6：如圖19所示為皮帶傳送裝置，甲為主動(dòng)輪，傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，p、q分別為兩輪邊 緣上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是：a. p、q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反b. p點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同c. p點(diǎn)的摩擦力方向?yàn)榧纵喌霓D(zhuǎn)動(dòng)方向相同，q點(diǎn)的摩擦力方向打乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反d. p、q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同q圖1一9【審題】本題可用“假設(shè)法”分析。山題意可知甲輪與皮帶間、乙輪與皮帶間均相對(duì)靜止，皮 帶與輪間的摩擦力為靜摩擦力。假設(shè)甲輪是光滑的，則甲輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶

17、不動(dòng)，輪上p點(diǎn)相對(duì)于皮帶 向前運(yùn)動(dòng)，可知輪上p點(diǎn)和對(duì)于皮帶有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則倫了上的p點(diǎn)受到的靜摩擦力方向向后, 即與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，再假設(shè)乙輪是光滑的，則當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，乙輪將會(huì)靜止不動(dòng)，這時(shí)，乙 輪邊緣上的q點(diǎn)相對(duì)于皮帶向后運(yùn)動(dòng)，可知輪上q點(diǎn)有相對(duì)于皮帶向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故乙輪上q點(diǎn) 所受摩擦力向前，即與乙輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同?！窘馕觥空_答案為b【總結(jié)】判斷摩擦力的有、無(wú)及摩擦力的方向可采用“假設(shè)法”分析。糜擦力方向與物體間的 相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，冇時(shí)還與物體的運(yùn)動(dòng) 方向相同。例7：如圖110所示，物體a疊放在物體b ±,水平地面光滑

18、，外力f作用于物體b上使它們一起運(yùn)動(dòng)，試分析兩物體受到的靜摩擦力的方向。圖 1一10【審題】本題中假設(shè)a、b間接觸面是光滑的，當(dāng)f使物體b向右加速時(shí)，物休a由于慣性將 保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)很短時(shí)間后它們的相對(duì)位置將發(fā)生變化，即物體a相對(duì)b有向左的運(yùn)動(dòng)， 也就是說(shuō)在原來(lái)相對(duì)靜止時(shí)，物體a相對(duì)于b冇向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以a受到b對(duì)它的靜摩擦力 方向向右（與a的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同）。同h1b相對(duì)a有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以b受到a對(duì)它的靜 摩擦力方向向左（與b的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反）?！窘馕觥课矬wa相對(duì)于b有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以a受到b對(duì)它的靜摩擦力方向向右（與a 的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同）。物體b相對(duì)a有向右運(yùn)動(dòng)

19、的趨勢(shì)，所以b受到a對(duì)它的靜摩擦力方向向左 （與b的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反）。如圖111所示法2：根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”來(lái)判定。即先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即加速度的方向），再利川牛頓第二定律（i-ma）確定合力，然后通 過(guò)受力分析確定靜摩擦力的大小和方向。圖 112例8：如圖112所示，a、b兩物體豎直疊放在水平面上，今用水平力f拉物體，兩物體一起勻速 運(yùn)動(dòng)，試分析a、b間的摩擦力及b l水平面i'可的摩擦力?！緦忣}】木題分析摩擦力時(shí)應(yīng)根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。以a物體為研究對(duì)象：a物體在豎肓 方向上受重力和支持力，二者平衡，假設(shè)在水平方向上a受到b對(duì)它的靜摩擦力，該力的方向一定 沿水平方向，這

20、樣無(wú)論靜摩擦力方向向左或向右，都不可能使a物體處于平衡狀態(tài)，這與題中所給 a物體處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相矛盾，故a物體不受b對(duì)它的靜摩擦力。反過(guò)來(lái)，b物體也不受a物體 對(duì)它的靜摩擦力。分析b物體與水平面間的摩擦力可以a、b整體為研究對(duì)彖。因a、b 起勻速運(yùn)動(dòng)，水平方 向上合外力為零。水平方向上整體受到向右的拉力f作用，所以水平面對(duì)整體一定有向左的滑動(dòng)摩 擦力，而水平面對(duì)整休的滑動(dòng)摩擦力也就是水平面對(duì)b物體的滑動(dòng)摩擦力?！窘馕觥糠治鲆?jiàn)上，因a勻速運(yùn)動(dòng)，所以a、b間無(wú)靜摩擦力，又因a、b整體勻速運(yùn)動(dòng)，由 平衡條件得，物體b受到水平面對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力應(yīng)向左。法3：利用牛頓第三定律來(lái)判定此法關(guān)鍵是抓住“力是

21、成對(duì)出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再確定另 物體受到的靜摩擦力的方向。例6屮地面光滑，f使物體a、b起向右加速運(yùn)動(dòng)，a物體的加速度和整體相同，由牛頓第二 定律f二觀得a物體所受合外力方向一定向右，而a物體在豎直方向上受力平衡，所以水平方向上受 的力為它的合外力，而在水平方向上只有可能受到b對(duì)它的靜摩擦力，所以a受到b對(duì)它的靜摩擦 力方向向右。b對(duì)a的摩擦力與a對(duì)b的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，b 受到a對(duì)它的靜摩擦力方向向左?！究偨Y(jié)】靜摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，判斷時(shí)除了用“假設(shè)法”夕卜，還可 以根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”、及牛頓第三定律來(lái)

22、分析?；瑒?dòng)摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向 相反。5. 物體的受力分析 例9：如圖113甲所示，豎總墻壁光滑，分析靜止的木桿受哪兒個(gè)力作用?！緦忣}】首先選取研究對(duì)象木桿，其次按順序i出i力：重力g作用在木桿的小點(diǎn)，方向 豎直向下；畫(huà)彈力。有兩個(gè)接觸點(diǎn)，墻為桿接觸點(diǎn)屬點(diǎn)面接觸，彈力垂直于墻目指向桿，地與桿 的接觸點(diǎn)也屬點(diǎn)1僑接觸，桿受的彈力垂直于地面指向桿；畫(huà)摩擦力。豎直墻光滑，墻與桿接觸 點(diǎn)沒(méi)有摩擦力；假設(shè)地面光滑，桿將會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，所以桿靜止時(shí)有相對(duì)地面向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以 地而對(duì)桿有向左的摩擦力?！窘馕觥織U受重力g、方向豎直向下；彈力n|,垂直于墻且指向桿，彈力n2,垂直于地而且指 向桿；

23、地面對(duì)桿向左的摩擦力f。如圖113乙所示圖 113【總結(jié)】受力分析時(shí)應(yīng)按步驟分析，桿受的各力應(yīng)畫(huà)在實(shí)際位置上。不耍將各力的作用點(diǎn)都移 到重心上去。例10：如圖114甲所示，a、b、c疊放于水平地面上，加一水平力f,三物體仍靜止，分析a、b、c的受力情況?！緦忣}】用隔離法分析：先収a為研究対象：a受向下的重力ga、b對(duì)a的支持力nbao假設(shè)b對(duì)a有水平方向的摩擦力，不論方向水平向左還是向右，都與a處的靜止?fàn)顟B(tài)相才盾，所以b對(duì) a沒(méi)有摩擦力。取b為研究對(duì)象：b受向下的重力g, a對(duì)b的壓力nab、c對(duì)b的支持力 ncb.水平力f。因b處?kù)o止，水平方向受合力為零，根據(jù)平衡條件，c對(duì)b定有水平向左的摩

24、 擦力f“。再取c為研究對(duì)象：c受向下的重力gc、b對(duì)c的壓力nbc,地面對(duì)c的支持力n,由 牛頓第三定律得，b對(duì)c的摩擦力向右，因c處?kù)o止合力為零，根據(jù)平衡條件，地對(duì)c的摩擦力f一 定水平向左?！窘馕觥縜、b、c三物體的受力如圖圖1 14乙所示ct7t甲乙圖 1一14【總結(jié)】用隔離法分析物體受力分析最常用的方法，分析時(shí)應(yīng)將研究的物體單獨(dú)拿出來(lái)，不要 都畫(huà)在一起，以免出現(xiàn)混亂。同吋應(yīng)根據(jù)牛頓第三定律分析。a對(duì)b的壓力及b對(duì)c的壓力應(yīng)以nab 和nbc表示，不要用ga和gb表示，因屮它們跟ga、gb是不同的。此題也可以用先整體后部分, 由下向上的方法分析。例11：如圖115甲所示，物體a、b靜止

25、，畫(huà)出a、b的受力圖?！緦忣}】用隔離法分析。先隔離b： b受重力gb,外力f,由于f的作用，b和az間的擠壓, 所以a對(duì)b有支持力n,b，假設(shè)a、b接觸而光滑，物體b將相對(duì)a下滑，所以b有相對(duì)a向下的運(yùn)動(dòng) 趨勢(shì)，b受a向上的靜摩擦力fab。再隔離a： a受重力g、，墻對(duì)a的支持力n塢，由牛頓第三定律 得，a受到b對(duì)它的壓力nba，水平向左，摩擦力fba，方向豎直向下。假設(shè)墻是光滑的，a物體相對(duì) 墻將下滑，也就是說(shuō)人物體相對(duì)墻有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以墻對(duì)a冇豎直向上的摩擦力仙?！窘馕觥縜、b受力如圖1-15乙所示圖1一15甲圖1一15乙總結(jié):此類問(wèn)題丿ij隔離法分析，應(yīng)注意a、b間、a與墻間的摩擦

26、力的分析，同時(shí)要根據(jù)牛頓笫 三定律分析。例12：如圖116所示，用兩和同的夾板夾住三個(gè)重為g的物體a、b、c,三個(gè)物體均保持靜止, 請(qǐng)分析各個(gè)物體的受力悄況.圖 116【審題】要分析各物體的受力情況，關(guān)鍵是分析a、b間.b. c間是否有摩擦力，所以可用先整體示隔離的方法。首先以三物體為一整體。豎肓方向上，受重力3g,豎肓向下，兩板對(duì)它向上的摩 擦力，分別為f；水平方向上，受兩側(cè)板對(duì)它的壓力n】、2。根據(jù)平衡條件得，每一側(cè)受的摩擦力人 小等于1.5g。然后再用隔離法分析a、b、c的受力情況，先隔離a, a物體受重力g,方向豎直向下， 板對(duì)它的向上的摩擦力f，大小等于1.5g , a物體要平衡，就

27、必須受到一個(gè)b對(duì)它的向下的摩擦力仏,根據(jù)平衡條件得，人小應(yīng)等于0.5 g ,水平方向上,a物體受板對(duì)它的壓力n詡ib對(duì)它的壓力nba；再隔離c,c物體的受力情況與a物休類似.豎直方向上受重力g、板對(duì)它的向上的摩擦力f、13對(duì)它的向f 的摩擦力fbc,水平方向上受板對(duì)它的壓力2、b對(duì)它的壓力nbc。再隔離b,豎玄方向上b物體受重力g、 由牛頓第三定律得，b受到a對(duì)它的向上的摩擦力輪、c對(duì)它的向上的摩擦力仏，以及水平方向上a對(duì)它的壓力阪和c對(duì)它的壓力ncb?！窘馕觥縜、b、c受力如圖圖117所示整體圖 117【總結(jié)】明確各物體所受的摩擦力是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵，較好的解決方法是先整體法確定兩側(cè)的摩擦

28、力，再用隔離法確定單個(gè)物體所受的摩擦力。例13：如圖118所示，放置在水平地面上的直角劈m上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，若m在其上勻速圖 118卜滑，m仍保持靜止，那么正確的說(shuō)法是()a. m對(duì)地面的壓力等于(m+m) gb. m對(duì)地面的壓力人于(m+m) gc. 地血対m沒(méi)有摩擦力d. 地而對(duì)m有向左的摩擦力【審題】先用隔離法分析。先隔離m，m受重力mg、斜而對(duì)-它的支持力n、沿斜而向上的摩擦力f, 因m沿斜面勻速卜滑，所以支持力n和沿斜面向上的摩擦力f】j根據(jù)平衡條件求出。再隔離m, m受豎 直向卜-重力mg、地面對(duì)它豎直向上的支持力n地、由牛頓笫三定律得，m對(duì)m冇垂直斜面向下的壓力w 和沿斜面

29、向下的摩擦力f m+1i対地面有沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，關(guān)鍵看產(chǎn)和w在水平方向的分量是否相等, 若二者和等，貝曲和對(duì)地面無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，若二者不相等，貝必相對(duì)地面有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而摩擦力方向應(yīng)根據(jù)具體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向確定。對(duì)nu建系如圖甲所示，因m沿斜而勻速下滑，由平衡條件得：支持力n=mgcos 0 ,摩擦力 f=mgsin 0對(duì)m：建系如圖乙所示，由牛頓第三定律得，n=n，f=f，在水平方向上，壓力n'的水平分量 n' sin 0 = mgcos b sin。，摩擦力 f'的水平分量 f' cos。= mgsin 0 cos 0 ,可見(jiàn) cos b =n' sin

30、。， 所以m相對(duì)地面沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以地面對(duì)m沒(méi)有摩擦力。在豎直方向上，整體平衡，由平衡條件得：n地二f' sin（）+n，cos（）+mg二mg+mg。所以正確答案為:a、c圖 120再以整體法分析：m對(duì)地面的壓力和地面對(duì)m的支持力是一對(duì)作川力和反作川力，大小相等， 方向相反。而地面對(duì)m的支持力、地面對(duì)m摩擦力是m和m整體的外力，所以要討論這兩個(gè)問(wèn)題, 可以整體為研究對(duì)象。整體在豎豈方向上受到重力和支持力，因m在斜而上勻速下滑、m靜止不動(dòng), 即整體處于平衡狀態(tài)，所以豎直方向上地面對(duì)m的支持力等于重力，水平方向上若受地面對(duì)m的 摩擦力，無(wú)論摩擦力的方向向左還是向右，水平方向上整體都不能

31、處于平衡，所以整體在水平方向 上不受摩擦力?！窘馕觥空w受力如圖120所示，正確答案為：a、co【總結(jié)】綜上可見(jiàn)，在分析整體受的外力吋，以整體為硏究對(duì)象分析比較簡(jiǎn)單。也可以隔離法 分析，但較麻煩，在實(shí)際解題時(shí)，可靈活應(yīng)用整體法和隔離法，將二者冇機(jī)地結(jié)合起來(lái)?？傊?，在進(jìn)行受力分析時(shí)一定要按次序畫(huà)出物體實(shí)際受的各個(gè)力，為解決這一難點(diǎn)可記憶以下 受力口訣:，地球周圍受重力繞物一周找彈力考慮有無(wú)摩擦力其他外力細(xì)分析合力分力不重復(fù)只価受力拋施力鞏固檢測(cè)題i、i田i出圖121中物體a所受的力，（球血和豎直墻面光滑，其它粗糙）2、如122, a、b、c三個(gè)物體疊放在桌面上，在a的上面再加一個(gè)作用力f,則c物

32、體受到豎宜向下的作用力除了h身的重力之外還有（）圖一22a. 1個(gè)力b. 2個(gè)力c. 3個(gè)力d. 4個(gè)力3、如圖123,把光滑物體b輕置于a的上方，a、b兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，試分析物體a的 受力情況。4、如圖124所示，水平臺(tái)血上放著一個(gè)耳成120加的支架abc,質(zhì)最為m的光滑球放在支架上。（1）若球與支架均保持靜止，關(guān)于球的受力分析正確的是（）（2）若球與支架以加速度a向下加速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于球的受力分析止確的是（）a. 球町能受3個(gè)力作用b. 球一定受2個(gè)力作丿ijc. 球可能受2個(gè)力作用d. 球可能受1個(gè)力作用5、如圖1 25,小車m在恒力f作用下,沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng),由此可判斷（a. 若地

33、面光滑，則小車一定受三個(gè)力作用圖 12513.若地面粗糙，則小車可能受三個(gè)力作川c. 若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車一定受四個(gè)力作用d. 若小車做加速運(yùn)動(dòng)，則小車可能受三個(gè)力作用6、如圖1 26,兩物體観放在粗糙水平面上，用水平力f拉物體乙，它們一起勻加速運(yùn)動(dòng)，則乙物體受力的個(gè)數(shù)為（）rr"申a. 4 個(gè)5 個(gè) c. 6 個(gè) d. 7 個(gè)|乙f圖 1267、如圖127所示，a、e是質(zhì)量均為m的兩條磁鐵，c為木塊，水平放置，靜止時(shí)b對(duì)a的彈力為fi, c對(duì)b的彈力為f2,則（ ）a. f 1 =mg, f 2= 2 mgb. f i>mg, f 2= 2 mgc. f i<mg, f 2=nigd. f i>mg, f 2> 2 mg圖 1278、如圖1一28所示，在兩塊相同的豎直木板z間，冇質(zhì)量