【创新设计】高中物理必修一(鲁科)同步课件：3专题突破

(4)当形变较小而不易判断时，可以根据二力平衡进
行判断
(1)弹簧的弹力可由胡克定律计算，但要注意公式F＝
大小 kx中x的含义
计算
(2)非弹簧的弹力可由二力平衡的条件计算，如杆对
物体的弹力
【例1】 s1、s2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧，k1 >k2.a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块，ma>mb，将弹簧 与物块按照如图4－3－9所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的
答案 BC 借题发挥 分析物体受力情况时，首先应明确研究对象， 然后按重力、弹力、摩擦力的顺序逐个进行分析．每分析一个 力都要根据力的产生条件进行判断，对于弹力和摩擦力，还要 结合物体所处的运动状态进行分析．
专题小练
1. 某缓冲装置可抽象成如图 4－3－12 所示的简单模型．图 中 k1、k2 为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧．下列表述正 确的是( )．
3．分析受力时应注意以下几点 (1)只分析根据性质命名的力，不用分析根据效果命名的 力，如动力、阻力、下滑力等． (2)每分析一个力，都应找出施力物体，以防止多分析某些 不存在的力． (3)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体 所施的力． (4)一般情况下，可将力画在物体的重心上． (5)要注意题干中的某些语句，如“光滑面”、“不计空气 阻力”、“不计重力”、“恰好”等等． (6)要结合运动情况分析力．
答案 AC
3．对图4－3－14中物体A进行受力分析．
图 4－3－14 解析 甲中物体处于静止状态，故只受重力和地面的弹力 作用；乙中物体相对斜面有向下的运动趋势，故除受重力和弹 力外还受沿斜面向上的静摩擦力作用；丙中杆静止，有两个接 触点，则除重力作用外，还有两个垂直于接触面的弹力，一个 沿水平方向的摩擦力的作用．
故选 C. 答案 C
弹力、摩擦力的特点及受力分析
一、弹力的特点及其确定
产生 条件
两物体相互接触且发生弹性形变(挤压)
“有 、无”的判
断
(1)用产生弹力的条件判断；(2)用“假设法”判断
(1)接触处是平面，弹力垂直于平面，指向恢复形变
的方向
方向 判断
(2)接触处是点，过接触处作切面，弹力垂直于切面 ，指向恢复形变的方向
(3)绳产生的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向
【例 2】 如图 4－3－10 所示，A 为长木块，在水平面上 以速度 v1 开始向右运动，同时物块 B 在 A 的上表面以速度 v2 开始向右运动，且 A、B 间接触面粗糙．下列判断正确的是 ( )．
A．若 v1＝v2，A、B 之间无摩擦力 B．若 v1>v2，A 受到 B 所施加的向右的滑动摩擦力 C．若 v1<v2，B 受到 A 所施加的向右的滑动摩擦力 D．若 v1>v2，A、B 之间无滑动摩擦力
答案 A
借题发挥 弹簧弹力的大小与形变量成正比，挂相同质量 的物的特点及其确定 1．产生摩擦力的条件必须具备以下三点：①接触面间有弹力； ②接触面不光滑；③物体间有相对运动或相对运动趋势． 2．摩擦力总是阻碍互相接触的两物体间将要发生或已经发生 的相对运动，而不能理解为阻碍物体的运动． 3．摩擦力的大小与运动速度的大小无关． 4．摩擦力作用在两物体的接触面上，但摩擦力的大小与接触 面积的大小无关． 5．滑动摩擦力的大小根据 f＝μN 求解，也可以根据物体的运 动状态求解；而静摩擦力的大小须结合物体的运动状态，根据平衡 条件具体计算．
A．C 不受摩擦力的作用 B．B 不受摩擦力的作用 C．A 受到两个摩擦力作用，且等大反向 D．A、B、C 三个物体组成的整体所受摩擦力为零
图 4－3－11
解析 以 B 为研究对象，B 受重力和支持力处于静止状态， 所以 B 不受摩擦力，B 正确；以 C 为研究对象，力 F 作用在物 体 C 上，C 处于静止状态．C 一定受 A 的摩擦力，A 错；A 处 于静止状态，C 对 A 的摩擦力与地面对 A 的摩擦力大小相等， 方向相反，C 对；以 A、B、C 三个物体组成的整体为研究对象， 受水平向右的拉力，所以整体受地面向左的摩擦力，D 错．
(2)按顺序分析物体所受的力．一般按照重力、弹力、摩擦 力、其他力的顺序比较好，只有养成按顺序分析力的习惯，才 不容易漏掉某个力．
(3)正确画出物体受力示意图．画每个力时不要求严格按比 例画出每个力的大小，但方向必须画准确．一般要采用隔离法 分别画出每一个研究对象的受力示意图，以避免发生混乱．
(4)检查．防止错画力、多画力和漏画力．
答案 BD
2. 在水平力F作用下，重力为G的物体匀速沿墙壁下滑，如 图4－3－13所示，物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所 受的摩擦力的大小为( )．
A．μF B．μF＋G C．G D. F2＋G2
图 4－3－13
解析 由于物体与墙壁间的压力N＝F，所以由滑动摩擦 力概念及计算公式f＝μN可知，f＝μN＝μF.由于物体匀速下滑， 处于平衡状态，物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力f的作 用，由二力平衡可知f＝G.所以选项A、C正确．
答案
4．如图4－3－15所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作
用下，A、B保持静止，物体B的受力个数为( )．
A．2
B．3
C．4
D．5 解析
图 4－3－15
物体 A 静止，则 A、B 之间一定有相互作用力．物
体 B 受重力，力 F，A 对 B 的弹力，但要保持
静止，还必须受 A 给 B 的摩擦力作用，方向沿接触面向下，
答案 A 借题发挥 假设法和平衡法是判断摩擦力是否存在的常用 方法，在解题时要灵活运用．同时，对于多物体叠放在一起的 情况，受力分析时，要注意整体法与隔离法的选用．
三、受力分析 1．概念 所谓物体受力分析，是指把研究的对象在特定的物理环境 中所受的所有外力找出来，并画出受力示意图． 2．物体受力分析的一般思路 (1)明确研究对象，并将它从周围的环境中隔离出来，以避 免混淆．由于解 题的需要，研究的对象可以是质点、结点、 单个物体或物体系统．
4．物体受力分析的方法 (1)整体法与隔离法
整体法
隔离法
概 念
将运动状态相 同的几个物体作为一 个整体来分析的方法
将研究对象与周围物体分隔 开的方法
选 用
原 则
注 意
问 题
研究系统外的 物体对系统整体的作 用
研究系统内物体之间的相互 作用力
受力分析时不 要再考虑系统内物体 间的相互作用
一般隔离受力较少且与已知 量、未知量关系密切的物体
图 4－3－10
解析 若 v1＝v2，两物体间就没有相对运动，A、B 之间无 摩擦力，即 A 选项正确．
若 v1>v2，以 A 为研究对象，A 相对 B 向右运动，故 A 受 到 B 所施加的向左滑动摩擦力，所以 B、D 选项均错．
若 v1<v2，以 B 为研究对象，B 相对 A 向右运动，所以 B 受到 A 施加的向左的滑动摩擦力，故 C 选项也错．
总长度最短，则应使( )．
A．s1在上，a在上 B．s1在上，b在上 C．s2在上，a在上 D．s2在上，b在上
图 4－3－9
解析 要使两根弹簧的总长度最短，则应使两弹簧的伸长 量最小．两物体的总重力要由上弹簧承担，故上弹簧一定要用 劲度系数较大的弹簧，即弹簧 s1 在上．下面弹簧要承担下面物 体的重力，则为了使弹簧的形变量小，则应使物体重力小的在 下面，即 b 在下面，a 在上面．
图 4－3－12 A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等 C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等 D．垫片向右移动时，两弹簧的弹力将变大
解析 不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，A错 误；在垫片向右运动的过程中，由于两个弹簧相连，则它们之 间的作用力等大，B正确；由于两弹簧的劲度系数不同，由胡克 定律F＝kx可知，两弹簧的形变量不同，则两弹簧的长度不相 等，C错误；在垫片向右运动的过程中，由于弹簧不断被压缩， 其形变量不断变大，则弹簧弹力将不断变大，D正确．
(2)假设法：是受力分析有效的辅助方法．当不容易确定某 力的有无或方向时，可先假设该力有或无(或方向)，看引起的 结果是否符合给定的运动状态或形变效果．
【例 3】 如图 4－3－11 所示，物体 A、B、C 叠放在水 平桌面上．力 F 作用在物体 C 上后，各物体仍保持静止状态， 那么以下说法正确的是( )．