新縣高中高一年級物理導(dǎo)學(xué)案

1、新縣高中高一年級物理導(dǎo)學(xué)案(38)編寫人：付培軍 時間：2015、12、 班級 姓名 教學(xué)課題：§3 受力分析（1）一、基礎(chǔ)知識1、力：力是 作用，力不可能脫離 而存在。力作用在物體上可使受力物體 改變，或使物體 改變。力比較抽象，常用力的圖示將力的三要素( 、 、 )展現(xiàn)出來，以有向線段表示抽象的力。2、重力：由于 而使物體受到的力，地球周圍的物體都受到重力的作用，其大小為G= ，方向總是 的。重力的作用點(diǎn)叫 ，重心 在物體上，有規(guī)則幾何外形質(zhì)量均勻分布的物體重心在其 ，對于形狀不變的 物體可用懸掛法來測量。3、彈力：發(fā)生 的物體，對引起形變的物體產(chǎn)生的作用力叫做彈力。產(chǎn)生條件是：

2、二物 且發(fā)生 。彈力的方向 。一般地，壓力、支持力的方向總是 接觸面；繩的拉力總是沿著繩 的方向；桿對物體的彈力 沿桿的方向，可沿任意方向施力。胡克定律指出：在彈性限度內(nèi)彈力的 ，即，或。對沒有明顯形變的物體，如桌面、繩子等，彈力由物體的受力情況和運(yùn)動情況共同決定。4、摩擦力：接觸且 、 物體間，有 或 時產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力叫摩擦力。產(chǎn)生條件是：兩物 、相互 、觸面 、有 或 。其中相對運(yùn)動時是滑動摩擦力，其大小為F= ，式中FN是正壓力，不一定等于重力；而有相對運(yùn)動趨勢的物體間存在靜摩擦力，靜摩擦力的大小隨物體的受力情況和運(yùn)動情況而變，一般在 間變化，最大靜摩擦力一般可認(rèn)為

3、近似等于滑動摩擦力。摩擦力的方向和物體間 或 的方向相反?？赡苁俏矬w的動力，也可能是阻力，還可能和物體速度方向垂直。二、受力分析1、受力分析法和能量分析法是高中物理最基本的方法，貫穿了整個高中物理，也是每年高考的必考內(nèi)容。2、受力分析的方法選擇研究對象：受力分析時研究對象可以是某一個物體，也可以是保持相對靜止的若干個物體。在解決比較復(fù)雜的問題時，靈活地選取研究對象可以使問題簡潔地得到解決。采用隔離體法：研究對象確定以后，只分析周邊物體對研究對象的作用力，而不分析研究對象內(nèi)部間的作用力和它施予外界的作用力。按順序分析各力：重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力、已知力。畫受力圖：將物體所受的各力進(jìn)行

4、平移，畫在物體的重心上，然后建立坐標(biāo)系進(jìn)行分析。3、受力分析時應(yīng)注意的問題彈力和摩擦力應(yīng)按一定的順序逐一觸點(diǎn)進(jìn)行分析，謹(jǐn)防漏力或添加力。只能按力的性質(zhì)分類畫力，不能按作用效果（拉力、壓力、向心力等）畫力，否則將出現(xiàn)重復(fù)。在解同一個問題時，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千萬不可重復(fù)。選擇恰當(dāng)?shù)囊暯?，審視物體的運(yùn)動，溝畫出物體運(yùn)動的平面受力圖謹(jǐn)防在運(yùn)動的過程中力所發(fā)生的突變。三、難點(diǎn)破解策略1、方法技巧受力分析是解題的起步，然彈力與摩擦力的分析比較困難，在具體問題的求解時應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)目臻g視角，運(yùn)用假設(shè)法、對稱法、隔離法、等效法來解答。假設(shè)法例1：AB疊放在傾角為的斜面上處

5、于靜止?fàn)顟B(tài)，則( )A.B與斜面間有摩擦力的作用，其方向水平向左B.B與斜面間有摩擦力的作用，其方向平行斜面向上C.靜止時AB間無摩擦力的作用D.若AB沿斜面勻速下滑，則AB間有摩擦力，方向水平向左點(diǎn)評：在分析摩擦力時，尤其是靜摩擦力，在不好判斷其有無的情況下，可采用假設(shè)法，即先假定一個摩擦力的方向，再來分析物體的受力情況，看它與物體的運(yùn)動狀態(tài)是否穩(wěn)合。若穩(wěn)合則表明假設(shè)成立，物體就受到了這樣的摩擦力，反之這個摩擦力就不存在。對稱法例2：如圖所示，兩塊相同的木板A、B間夾有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚，用兩個大小均為F的力水平壓木板，使磚靜止不動時第2塊磚對第3磚的摩擦力大小為( )A.0 B.mg

6、 C.2mg D.點(diǎn)評：此類問題選擇研究對象時應(yīng)對稱隔離，從中間向兩邊分析較為簡捷。若為偶數(shù)塊，正中間無摩擦力，兩邊的摩擦力依次增加一塊磚的重力；若為奇數(shù)塊，中間一塊兩邊所受摩擦力均為重力的一半，向兩邊依次增加一塊磚的重力。隔離法例3：三個質(zhì)量相同的物體A、B、C疊放在水平桌面上，現(xiàn)同時對B、C施大小相同方向相反的拉力F1和F2，整體末動，試確定AB間，BC間，C與桌面間的摩擦力？點(diǎn)評：整體法與隔離法是一對孿生兄弟，解題時一般將研究對象從系統(tǒng)中隔離出來，只考慮周邊物體對對象的作用，而不考慮其反作用力的大小。等效法例4：在粗糙的水平地面上有一三角形木塊abc，在它的兩個粗糙斜面上，分別放兩個質(zhì)量

7、m1和m2的木塊，m1>m2（如圖所示）已知三角形木塊和兩個物體都是靜止的，則粗糙水平面對三角形木塊( )A.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能確定，因m1、m2、1、2的數(shù)據(jù)末給出D.以上結(jié)論都不對點(diǎn)評：判斷物體是否受摩擦力的作用，關(guān)鍵是要看物體對地有沒有運(yùn)動趨勢。不要把注意力放在m1和m2上，將m1和m2等效是解題的突破口，此題若用隔離法分析就比較麻煩。動態(tài)分析法例5：如下左圖所示，重為G的物體與地面間的動摩擦因數(shù)為，且開始物體靜止?，F(xiàn)對其施加外力F，且F隨時間t的變化關(guān)系是F=kt(k為正的常數(shù))，則物

8、體所受的摩擦力f隨時間t的變化關(guān)系為右下圖中的( )點(diǎn)評：摩擦力是一個被動力，它隨外界條件的變化而變化。一般地，當(dāng)添加力、去掉力、某個力變化等都有可能造成摩擦力的變化，處理時要在正確分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，在動態(tài)中把握物體的運(yùn)動性質(zhì)，尋找解題對策，提高解答能力。2、受力分析時應(yīng)注意的幾個問題滑動摩擦力的大小：可由滑動摩擦定律F=N確定，其中是滑動摩擦系數(shù)，由接觸面的粗糙程度及材料性質(zhì)決定，與觸面的大小，運(yùn)動的快慢和重心的高低無關(guān)。 F例6：水平粗糙的桌面上有一質(zhì)量為m的長條形木塊，它與桌面間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用水平推力F推動木塊沿桌面運(yùn)動，當(dāng)有的木塊被推出桌面時，木塊所受的摩擦力為 。新縣高

9、中高一年級物理導(dǎo)學(xué)案(39)編寫人：付培軍 時間：2015、12、 班級 姓名 教學(xué)課題：§3 受力分析（2）摩擦力的突變：摩擦力是一個被動力，它隨外界條件的變化而變化。一般地，當(dāng)添加力、去掉力、某個力變化等都有可能造成摩擦力的變化，處理時要在正確分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，在動態(tài)中把握物體的運(yùn)動性質(zhì)，尋找對策。例7：如圖所示，物m放在傾角為q的斜面上，受到平行于斜面的推力F而靜止，現(xiàn)將力F撤去，則物塊( )A.會沿下滑 B.摩擦力方向變化C.摩擦力不變 D.摩擦力變小空間視角例8：如圖所示，兩根直木棍AB和CD平行固定在豎直墻壁上，有一勻質(zhì)圓柱體能在其上勻速下滑。若兩棍與水平面的傾角

10、不變而將間距稍微增大后再固定，仍將此圓柱體放上，則其運(yùn)動為( )A.仍勻速下滑 B.勻加速下滑 C.可能靜止 D.一定靜止臨界極限問題對臨界極限問題要通過對過程的分析，建立平衡方程及其附加條件進(jìn)行推斷。例9：（13年課標(biāo)2卷）如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2（F20）。由此可求出( )A.物塊的質(zhì)量 B.斜面的傾角C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力 C.物塊對斜面的正壓力整體與隔離的有機(jī)結(jié)合在具體問題的求解中，要結(jié)合題材適時調(diào)換研究對象，使問題處理簡單化。例10：(2013山東理綜)

11、如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為300，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為多少？四、跟蹤練習(xí)1、如圖所示兩個等大的水平力F分別作用于B和C上，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，各觸面與水平面平行。若A、C間摩擦力的大小為f1，B、C間摩擦力的大小為f2，地面與C間摩擦力的大小為f3，則( )A. f1=0，f2=0，f3=0 B. f1=0，f2=F，f3=0C. f1=F，f2=0，f3=0 D. f1=0，f2=F，f3=F2、如圖所示，物體m靜止于傾角為的斜面上，現(xiàn)用垂直于斜面的壓力F=kt(k為比例常量，t為時間)

12、作用在物體上。從t=0開始，物體所受摩擦力Ff隨時間t的變化關(guān)系是下圖中的( )3、(14年南京師大附中五月調(diào)考)如圖，A、B兩物體疊放在水平地面上，A物體質(zhì)量m=20kg，B物體質(zhì)量M=30kg。處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250N/m，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.5?，F(xiàn)有一水平推力F作用于物體B上，使B緩慢地向墻壁移動，當(dāng)B移動0.2m時，水平推力的大小為(g取10m/s2) ( )A.200N B.250N C.300N D.350N4、(14年吉林市聯(lián)考題)如圖所示，頂端裝有光滑定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，

13、A、B兩物體通過輕質(zhì)細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向右的力F將物體B緩慢拉動一定的距離，且斜面體與物體A始終保持靜止。在此過程中下列判斷正確的是( )A.水平力F逐漸變小 B.物體A所受斜面體的摩擦力逐漸變大C.斜面體所受地面的支持力逐漸變大 D.斜面體所受地面的摩擦力逐漸變大5、(14年海口考前預(yù)測)如圖所示，傾角為的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的一段細(xì)繩與斜面平行。在a中的沙子緩慢流出的過程中a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說法正確的是( )A.b對c的摩擦力可能始終增加B.地面對c的支撐力始終變大C.c對地面的摩擦力方向始終

14、向左D.滑輪對繩的作用力方向始終不變6、如圖所示，物塊a放在直角三角形斜面體b上，b放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時a、b均靜止。現(xiàn)用沿斜面向上逐漸增大的推力F推a，結(jié)果a、b仍未運(yùn)動。則在施力的過程中，下列說法正確的是( )A.a物體一定受四個力的作用 B.a、b間的摩擦力一定逐漸變大C.彈簧彈力一定變小 D.墻壁對b的支持力一定逐漸變大7、如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜劈上，現(xiàn)用大小均為F、方向相反的水平力分別推A和B，它們均靜止不動，則( )A.地面對B的支持力大小一定等于(M+m)g B.B與地面之間一定存在摩擦力C.A與B之間不一定存在摩擦力 D.B對A的支持力

15、一定小于mg8、(2014·濟(jì)南高一檢測)如圖所示，物體A、B疊放在水平桌面上，方向相反的水平拉力Fa、Fb分別作用于物體A、B上，使A、B一起在桌面上做勻速直線運(yùn)動，已知A、B始終保持相對靜止，且Fb2Fa.以FfA表示A受到的摩擦力大小，以FfB表示B受到桌面的摩擦力的大小，則( )AFfA0，F(xiàn)fBFa BFfA0，F(xiàn)fB2FaCFfAFa，F(xiàn)fBFa DFfAFa，F(xiàn)fB2Fa9、如圖所示，一木板B放在水平地面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過輕質(zhì)彈簧固定在豎直的墻壁上，用F向左拉動B，使它以速度V運(yùn)動，這時彈簧秤的示數(shù)為F1，則（ ）A.木板B受到的滑動摩擦力的大小等于F1B.地面受到的滑動摩擦力的大小等于F1C.若木板以2V的速度運(yùn)動，木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于2F1D.若2F1的力作用在木板上，木塊A受到的摩擦力的大小等于F110、如圖所示，物體m放在木板上，木板與桌面間的夾角從00逐漸增加到900的過程中（緩慢繞質(zhì)點(diǎn)O轉(zhuǎn)動），木塊受到的摩擦力（ ）A.一斷增大 B.先增大后減小C.不斷減小 D.先減小后增大11、(2014·福州一中高一檢測)如圖所示，A疊放