高中物理必修一人教版：3.5.1專題：彈力、摩擦力的分析與求解 ppt課件

1、彈力、摩擦力的分析與求解彈力、摩擦力的分析與求解彈力的有無及方向判別彈力的有無及方向判別例1.在以下各圖中,A、B之間一定有彈力的是哪個圖?解析：兩物體間產生彈力的條件除了相互接觸外,還要相互擠壓產生彈性形變。丙、丁圖中A、B間雖有相互接觸,但不一定相互擠壓,故甲、乙兩圖中的小球A、B間一定有彈力。彈力的有無及方向判別彈力的有無及方向判別 方法總結方法總結1.條件判別法條件判別法:對于形變比較明顯的情況對于形變比較明顯的情況,根據(jù)彈力產生的條件判根據(jù)彈力產生的條件判別。別。 2.假設法假設法:對于形變不明顯的情況對于形變不明顯的情況(1)假設無彈力假設無彈力:將與研討對象接觸的另一物體去掉將與

2、研討對象接觸的另一物體去掉,假設研討對假設研討對象能堅持原來的形狀那么闡明物體間無彈力作用象能堅持原來的形狀那么闡明物體間無彈力作用;否那么否那么,有彈力有彈力作用。作用。(2)假設有彈力假設有彈力:假設研討對象受彈力假設研討對象受彈力,畫出假設形狀下的受力分畫出假設形狀下的受力分析圖析圖,判別受力情況與所處形狀能否矛盾判別受力情況與所處形狀能否矛盾,假設矛盾假設矛盾,那么不存在彈那么不存在彈力力;假設不矛盾假設不矛盾,那么存在彈力。那么存在彈力。3.彈力方向的斷定方法:(1)根據(jù)形變的方向判別。物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反。(2)根據(jù)不同類型彈力的方向特點判別。支持力和壓力總是垂

3、直于接觸面指向被支持或被壓的物體,繩的拉力總是沿繩指向繩收縮的方向。彈力的有無及方向判別彈力的有無及方向判別跟蹤訓練1：在圖中畫出物體A所受彈力的表示圖(知各接觸面都是光滑的).彈力的有無及方向判別彈力的有無及方向判別解析用假設法判別.題圖甲中，假設拿走B球，A球將向右下運動，闡明A、B間有彈力.題圖乙中，假設拿走A球，B球將向下運動，闡明A、B間有彈力；將容器左壁或底拿走，A球那么會運動，闡明容器左壁或底對A也會有彈力作用；題圖丙中，球遭到地面的支持力，斜面對球A沒有力的作用；題圖丁中桿給重物的彈力F并不沿著桿的方向，根據(jù)假設法判別F的方向應豎直向上.彈力的有無及方向判別彈力的有無及方向判別

4、跟蹤訓練2：圖中小球處于靜止形狀,小球與各接觸面都光滑,試畫出小球所受彈力的表示圖。彈力的有無及方向判別彈力的有無及方向判別解析 由于各接觸面間的形變屬于微小形變,所以采用假設法來判別小球所受彈力情況。假設小球與斜面間無彈力,將各圖中的斜面或平面去掉,小球運動情況如圖。彈力的有無及方向判別彈力的有無及方向判別例2. 三個質量均為2 kg的一樣木塊a,b,c和兩個勁度系數(shù)均為500 N/m的一樣輕彈簧p,q用輕繩銜接如下圖,其中a放在光滑程度桌面上.開場時p彈簧處于原長,木塊都處于靜止.現(xiàn)用程度力緩慢地向左拉p彈簧的左端,直到c木塊剛好分開程度地面為止,取g=10 m/s2.那么該過程p彈簧的左

5、端向左挪動的間隔為多少?彈力的大小計算彈力的大小計算彈力的大小計算彈力的大小計算方法總結 ： 處理多彈簧問題的留意點我們在分析涉及多個彈簧間的受力情況問題時要留意分析各個彈簧的形變量以及形變量間的關系,這往往是解題的突破點.彈力的大小計算彈力的大小計算跟蹤訓練3：一輕質彈簧彈力F和彈簧長度l大小的關系如下圖.求:(1)彈簧的勁度系數(shù);(2)彈簧長為12 cm時彈力的大小.彈力的大小計算彈力的大小計算(2)當彈簧長度是12 cm時,伸長量x=12 cm-10 cm=0.02 m,彈力的大小為 F=kx=200 N/m0.02 m=4 N.彈力的大小計算彈力的大小計算跟蹤訓練4：在“探求彈簧彈力和

6、彈簧伸長的關系的實驗中,王超同窗用圖像法處置數(shù)據(jù)時,誤把彈簧的總長度作為橫坐標描點作圖,其他步驟都正確,那么作出的以下圖像應是()解析:設彈簧原長為l0,由胡克定律知,彈簧長度l與彈力F之間滿足F=k(l-l0),即彈力F與彈簧長度l成線性關系,且當l=l0時,F=0,選項C正確.彈力的大小計算彈力的大小計算例3.(多項選擇)如下圖，有三個一樣的物體疊放在一同，置于粗糙的程度地面上，現(xiàn)用程度力F作用在B上，三個物體依然靜止，以下說法中正確的選項是A.B對A有摩擦力作用B.B遭到A、C的摩擦力作用C.B遭到C的摩擦力作用D.地面對C有摩擦力作用，大小等于F摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的

7、判別解析假設B對A有摩擦力作用，那么A受力不能平衡，與題給條件不符，所以B對A無摩擦力作用，A錯誤.根據(jù)力的相互性可知，A對B也無摩擦力作用，B錯誤.假設C對B無摩擦力作用，那么B在程度方向上只受力F作用，不能夠堅持靜止，與題給條件不符，故B遭到C的摩擦力作用.由于A、B、C是堅持靜止的，那么地面給C的摩擦力大小為F，方向向左，所以選項C、D正確.摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的判別一、摩擦力分析中的四個誤區(qū)1.誤以為只需靜止的物體才受靜摩擦力作用,滑動摩擦力一定產生于運動的物體間靜摩擦力產生于兩個相對靜止的物體間,它們能夠都運動;滑動摩擦力產生于兩個相對運動的物體間,它們中能夠有一個

8、物體靜止.例如,汽車加速前進時,相對于車廂靜止的箱子隨汽車一同運動遭到向前的靜摩擦力;狗拉雪橇向前運動時,靜止的地面遭到滑動摩擦力.2.誤以為摩擦力的方向一定與物體的運動方向相反實踐上摩擦力與相對運動方向或相對運動趨勢方向相反,與物體的運動方向能夠相反,能夠一樣,還能夠與物體的運動方向不在一條直線上.摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的判別3.誤以為物體間的壓力越大,摩擦力就越大實踐上滑動摩擦力、最大靜摩擦力與物體間的壓力有關,壓力越大,那么滑動摩擦力和最大靜摩擦力就越大,而靜摩擦力的大小與物體間的壓力無關.4.誤以為摩擦力一定是阻力摩擦力妨礙的是物體間的相對運動,摩擦力不一定是阻力,有能

9、夠是動力.摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的判別二、判別靜摩擦力的方法1.平衡條件法當相互接觸的兩物體處于靜止形狀或勻速直線運動形狀時，可根據(jù)二力平衡條件判別靜摩擦力的存在與否及其方向.2.假設法利用假設法進展判別時，可按以下思緒進展分析：3.力的相互作用法：當一物體所受摩擦力方向不易判別時，可根據(jù)與之相互作用的另一物體所受摩擦力情況和相互作用力等大反向的特點進展斷定.摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的判別跟蹤訓練5：某運發(fā)動在100 m決賽途中的兩個瞬間如下圖,其中圖甲、乙分別表示運發(fā)動前腳剛好觸地和后腳剛好分開地面。用F1、F2分別表

10、示運發(fā)動在兩個瞬間所遭到的摩擦力,那么關于F1、F2的方向,以下說法正確的選項是()A.F1向后,F2向后 B.F1向前,F2向前C.F1向前,F2向后 D.F1向后,F2向前摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的判別解析 奔跑過程中腳與地面接觸時,腳與地面相對靜止,遭到靜摩擦力。題圖甲中,腳用力后蹬,相對地面有向后滑的趨勢,遭到向前的靜摩擦力,F1向前,圖乙中腳接觸地面時有相對地面向前滑的趨勢,遭到的靜摩擦力向后,F2向后。答案 C摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的判別跟蹤訓練6：(多項選擇)如下圖，物體A、B疊放在程度面上，程度力F作用在A上，使二者一同向右做勻速直線運動，以下說法

11、正確的選項是 A.A、B之間無摩擦力B.A遭到的摩擦力程度向右C.B遭到A的摩擦力程度向右D.地面對B的摩擦力為滑動摩擦力，程度向左CD摩擦力有無及方向的判別摩擦力有無及方向的判別例4 .書桌和書柜分別重500 N和1 500 N,它們與程度地面之間的動摩擦因數(shù)一樣,一同窗用一輕彈簧測力計沿程度方向拉書桌.(1)當測力計的讀數(shù)為150 N時,書桌仍靜止,此時書桌受摩擦力多大?(2)當書桌沿程度方向勻速運動時,彈簧測力計的讀數(shù)為200 N,此時書桌與地面間的動摩擦因數(shù)多大?(3)該同窗用200 N的力去拉書柜,能拉動嗎?為什么?摩擦力的大小計算摩擦力的大小計算(3)假設能拉動,那么滑動摩擦力為F

12、f=FN=0.41 500 N=600 N200 N由于要拉動書柜所需的程度拉力至少為600 N,故不能拉動.解析:(1)書桌受靜摩擦力大小等于彈簧測力計的拉力,那么Ff靜=F拉1=150 N.摩擦力的大小計算摩擦力的大小計算 方法總結 對于摩擦力,首先要區(qū)分靜摩擦力還是滑動摩擦力,物體靜止時根據(jù)平衡條件求解靜摩擦力.滑動摩擦力可以根據(jù)摩擦力公式求解,也可以根據(jù)平衡條件求解.摩擦力的大小計算摩擦力的大小計算跟蹤訓練7：如下圖，用程度力F將木塊壓在豎直墻壁上，知木塊的重力G6 N，木塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)0.25，求：(1)當F25 N時，木塊靜止，木塊遭到的摩擦力為多大？(2)當F增大為30

13、N時，木塊仍靜止，木塊遭到的摩擦力為多大？(3)當F10 N時，木塊沿墻面下滑，此時木塊遭到的摩擦力為多大？摩擦力的大小計算摩擦力的大小計算解析分析木塊的受力情況，如下圖.木塊靜止，根據(jù)二力平衡，豎直方向上的靜摩擦力等于重力，F(xiàn)f1Ff2G6 N，與壓力大小無關.木塊沿墻面下滑時，木塊與墻壁間的摩擦力為滑動摩擦力，F(xiàn)f3FNFNF所以Ff3F0.2510 N2.5 N.摩擦力的大小計算摩擦力的大小計算跟蹤訓練8： (1)為了可以用彈簧測力計讀數(shù)表示滑動摩擦力,圖示安裝的甲、乙兩種情況中,木塊A能否都要做勻速運動?摩擦力的大小計算摩擦力的大小計算(2)假設A,B的重力分別為75 N和50 N,(甲)圖中當A物體被拉動時,彈簧測力計的讀數(shù)為5 N,拉力Fa=10 N,求A,B間的動摩擦因數(shù).(2)設A對B的摩擦力為:FfAB,B在程度方向遭到彈簧的拉力與摩擦力的