微型专题:两种性质的力及物体的受力分析ppt课件2

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资源描述

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.,

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