1、微型专题 两种性质的力及物体的受力分析,第三章 研究物体间的相互作用,学习目标 1.进一步熟练判定弹力的方向，能根据平衡法、假设法确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和大小的计算方法. 3.学会对物体进行受力分析的方法.,内容索引,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,重点探究,一、弹力有无及方向的判断,1.条件法：根据物体是否直接接触并发生形变来判断，常用于形变明显的情况. 2.对于形变不明显的情况通常有以下三种方法 (1)假设法：可以假设将与所研究物体接触的其他物体撤去.看所研究物体还能否保持原来的状态，若能则无弹力，若不能，则存在
2、弹力. (2)状态法：因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡等)来判断物体间的弹力. (3)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的易产生明显形变的物体来替换，若替换后能发生形变，则表示原接触处有弹力存在；若替换后不能发生形变，则表示原接触处无弹力存在.,例1 在图1中画出物体A所受弹力的示意图.,图1,答案 如图,答案,解析,解析 用假设法判断.甲图中，若拿走B球，A球将向右运动，说明A、B间有弹力； 乙图中，若拿走A球，B球将向下运动，说明A、B间有弹力；将容器左壁或底拿走，A球会运动，说明容器左壁和底部对A也会有弹力作用； 丙图
3、中杆给重物的弹力F为支持力，方向沿杆向上； 丁图中杆给重物的弹力F并不沿着杆的方向，根据假设法判断F的方向应竖直向上.,在分析乙图中A、B间是否有弹力时，先将A移走，判断出A对B有弹力，根据力的作用是相互的，可知B对A有弹力.,二、静摩擦力有无及方向的判断,1.静摩擦力产生的条件：接触面间有压力、接触面粗糙且有相对运动趋势. 2.平衡条件法 当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向. 3.假设法 利用假设法进行判断时，可按以下思路进行分析：,例2 (多选)如图2所示，有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙的水平地面上，现用水平力F作用在
4、B上，三个物体仍然静止，下列说法中正确的是,解析,答案,A.B对A有摩擦力作用 B.B受到A、C的摩擦力作用 C.B只受到C的摩擦力作用 D.地面对C有摩擦力作用，大小等于F,图2,解析 假设B对A有摩擦力作用，则A受力不能平衡，与题目所给条件不符，所以B对A无摩擦力作用，A错误； 根据力的相互性可知，A对B也无摩擦力作用，B错误； 假设C对B无摩擦力作用，则B在水平方向上只受力F作用，不可能保持静止，与题目所给条件不符，故B受到C的摩擦力作用.由于A、B、C是保持静止的，那么地面给C的摩擦力大小为F，方向向左，所以选项C、D正确.,在分析C对B的摩擦力时，也可以将A、B看成一个整体，因A、B
5、整体保持静止，说明C对B的摩擦力与F大小相等、方向相反.,针对训练1 (多选)如图3所示，物体A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是,图3,A.A、B之间无摩擦力 B.A受到的摩擦力水平向右 C.B受到A的摩擦力水平向右 D.地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，水平向左,答案,三、摩擦力的计算,1.计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力. 2.静摩擦力用平衡条件计算，其大小只与平行于接触面方向的力有关，与垂直接触面方向的力无关.静摩擦力在0ffmax内随外力的变化而变化. 3.滑动摩擦力用fFN计算，其中FN为接触面受到的正压力.或用平衡条件
6、计算，其大小只与垂直接触面方向的力有关，与平行接触面方向的力无关.也可用平衡条件计算.,例3 如图4所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块的重力G6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数0.25，求： (1)当F25 N时，木块静止，木块受到的摩擦力为多大？ 答案 6 N (2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？ 答案 6 N,图4,解析 分析木块的受力情况，如图所示. (1)(2)木块静止，根据二力平衡，竖直方向上的静摩擦力等于重力，f1f2G6 N，与压力大小无关.,答案,解析,(3)当F10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ 答案 2.5 N 解
7、析 木块沿墙面下滑时，木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力， f3FN FNF10 N 所以f3F0.2510 N2.5 N.,答案,解析,摩擦力的变化过程比较复杂，有些问题会涉及图象问题，分析解答此类问题关键要分析清楚摩擦力的变化情况，涉及静摩擦力的大小变化、方向变化，静摩擦力与滑动摩擦力之间的转化，需要根据题意作出正确判断.,四、物体的受力分析,受力分析的一般步骤： 1.明确研究对象，即首先确定我们要分析哪个物体的受力情况，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，分析周围有哪些物体对它施加了力的作用. 3.按重
8、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.,例4 画出图5中物体A所受力的示意图，并写出力的名称和施力物体：(1)物体A静止，接触面光滑；,解析,答案,图5,答案 见解析,解析 物体A受重力G、推力F、支持力FN、墙壁对A向左的弹力FN，施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁；,(2)A沿粗糙的固定斜面上滑；,解析,答案,答案 见解析,解析 物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力f，施力物体分别是地球、斜面、斜面；,(3)A沿粗糙水平面滑行；,解析,答案,答案 见解析,解析 物体A受重力G、支持力FN、滑动摩擦力f，施力物体分别
9、是地球、水平面、水平面；,(4)接触面光滑，A静止.,解析,答案,答案 见解析,解析 物体A受重力G、拉力FT、弹力FN，施力物体分别是地球、绳子、墙壁.,解析,答案,针对训练2 (多选)如图6所示，A物体沿竖直墙自由下滑，B、C、D物体均静止，各接触面均粗糙.下列说法正确的是,图6,A.A物体受到三个力作用 B.B物体受到三个力作用 C.C物体受到三个力作用 D.D物体受到三个力作用,解析 A物体沿竖直墙自由下滑，“自由”说明物体A与竖直墙之间没有弹力和摩擦力，因此A只受重力作用，故A选项错误； B物体处于静止状态，受到重力、弹力、摩擦力三个力的作用，故B正确； C物体受到重力和两个绳子的拉
10、力，故C正确； D物体处于静止状态，受到重力、支持力、绳子的拉力和摩擦力四个力的作用，故D错误.,达标检测,1,2,3,4,1.(弹力方向的判断)分别画出图7中小球的受力示意图.(图甲中小球在弹簧和细绳的作用下处于静止状态，乙中小球用细绳挂着静止在桌角上，丙中小球固定在杆上),答案,图7,答案 如图所示,1,2,3,4,2.(摩擦力的理解及计算)如图8所示，在研究摩擦力的实验中，用弹簧测力计拉一个放在水平板上的木块，部分实验记录如表所示.则实验中木块受到的,答案,解析,图8,A.静摩擦力恒为0.60 N B.静摩擦力可能大于0.60 N C.滑动摩擦力为0.90 N D.滑动摩擦力一定小于静
11、摩擦力,1,2,3,4,解析 当木块保持静止时，静摩擦力的大小随着拉力的变化而变化，选项A错误； 当拉力为0.60 N时，木块处于静止状态，静摩擦力大小为0.60 N，随着拉力的增大，静摩擦力可能大于0.60 N，选项B正确； 当弹簧拉力为0.50 N时，木块做匀速直线运动，因此滑动摩擦力等于0.50 N，选项C错误； 静摩擦力随着拉力的变化而变化，因此可能大于滑动摩擦力，可能小于滑动摩擦力，也可能等于滑动摩擦力，选项D错误.,1,2,3,4,3.(物体的受力分析)如图9所示，在水平桌面上叠放着木块P和Q，水平力F推动两个木块一起做匀速直线运动，下列说法正确的是 A.P受3个力，Q受3个力 B
12、.P受3个力，Q受4个力 C.P受2个力，Q受5个力 D.P受4个力，Q受6个力,答案,解析,解析 两木块一起做匀速直线运动，P不受摩擦力，只受到重力和Q的支持力；以P、Q整体为研究对象，由平衡条件可知Q必定受到地面的摩擦力作用，Q共受到5个力(重力、压力、支持力、摩擦力、推力).,图9,1,2,3,4,4.(摩擦力大小的计算)如图10所示，一个质量为M2 kg的物体放在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个质量为m00.1 kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力fmax4.5 N，物体与定滑轮间的细绳水平，滑轮上的摩擦不计，g取10 N/kg
13、，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小. (1)只挂m0处于静止状态时； 答案 1 N,答案,解析,图10,解析 因为m0g1 Nfmax，M处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得f1m0g1 N.,1,2,3,4,(2)只挂m0但在M上再放一个M3 kg的物体时； 答案 1 N 解析 在M上再放一个M3 kg的物体，M仍静止，仍受静摩擦力f2f1m0g1 N. (3)只在桶内加入m10.33 kg的砂子时； 答案 4.3 N,答案,解析,解析 因为(m0m1)g4.3 Nfmax，故M处于静止状态，所受静摩擦力f3(m0m1)g4.3 N.,1,2,3,4,(4)只在桶内加入m20.5 kg的砂子时.,答案,解析,答案 4 N 解析 因为(m0m2)g6 Nfmax，故物体运动，受到滑动摩擦力作用，所以f4FNMg4 N.,
