高中物理第三章专题3受力分析、动态平衡课件新人教必修1

7．受力分析时常见问题及应对措施
例1
如图所示，A、B两个物体的质量都是1 kg，现在它们在拉力F的作用下相对静
止一起向右做匀速直线运动。已知A、B之间的动摩擦因数μAB＝0.1，B与地面间的动摩 擦因数μB地＝0.2。g＝10 m/s2。则两个物体在匀速运动的过程中， (1)对A、B分别画出完整的受力分析。 (2)A、B之间的摩擦力大小为多少。 (3)拉力F的大小为多少。
第三章
相互作用
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专题
受力分析、动态平衡
01课堂合作探究
考点一 1．受力分析
ห้องสมุดไป่ตู้受力分析
分析物体受到哪些力，并将它们以示意图的形式表示出来，这一过程及方法叫受力 分析。 2．物体是否受某力的判断依据 (1)条件判断。 根据是否满足力的产生条件来判断物体是否受到某个力的作用。 (2)效果判断。 根据力的作用效果来判断物体是否受到某个力的作用。 (3)相互作用判断。 利用力的作用的相互性，即施力物体同时也是受力物体。
例2 如右图所示，A、B、C三个木块叠放在水平桌面上，对B木块施加一水平向右 的恒力F，三个木块共同向右匀速运动，已知木块的重力都是G，请分别画出三个木块的 受力示意图。
[规范解答] 先从受力情况最简单的A木块开始分析，A受力平衡，竖直方向受向下 的重力G、B对A向上的支持力FN1＝G，水平方向不受力，如图甲所示。然后依次向下分 析，B木块也受力平衡，竖直方向受三个力作用：重力G、A对B的压力FN1′＝G，C对B 的支持力FN2＝2G；水平方向受两个力：向右的恒力F和C对B的摩擦力FCB＝F，如图乙 所示。C木块同样受力平衡，竖直方向受三个力作用：重力G、B对C的压力FN2′＝2G、 桌面对C的支持力FN3＝3G；水平方向受两个力：水平向右B对C的静摩擦力FBC＝F、桌 面对C的向左的滑动摩擦力F桌C＝F，如图丙所示。
(4)特殊法判断。 好多难以确定的力，如弹力、摩擦力等可以利用假设法、运动状态推定法等特殊方 法来判断物体是否受力。 3．受力分析的步骤
4．如何防止“多力”或“丢力” (1)防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体，若某力有施力物体则它实际存 在，无施力物体则它不存在。另外合力与分力不要重复分析。 (2)按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力” 的有效措施。 5．受力分析的方法 (1)隔离法。 若研究对象处在复杂环境中，则应将所要研究的物体从复杂的周围环境中隔离出 来，再分析它受到周围哪些物体的力的作用。 (2)整体法。 整体法研究系统外的物体对系统整体的作用，不考虑系统内物体间的相互作用。
[解析]
(1)选木块为研究对象。
(2)选木块和斜面作为整体为研究对象。
[答案]
(1)12 N
16 N (2)0
70 N
考点二
动态平衡
物体在三个力的作用下处于静止状态，则这三个力的合力为零，如若这三个力具备 这样的特点：一个力的大小、方向均不变(常为重力)，另一个力的方向不变，大小改 变，第三个力的大小、方向均改变。这类问题我们在处理时可按以下思路： 明确方向 作平行四边 ―→ ―→ 其他力的变化 变化的力 形或三角形 具体解法分为两种：
8．受力分析的方法——整体法和隔离法 (1)整体法：把相互连接的几个物体看成一个整体，分析整体外的物体对整体中各个 物体的作用力(外力)，称为整体法，一般用来研究不涉及整体内部某物体的力和运动。 (2)隔离法：将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来单独分析该物体所受到的 各个力的方法，一般用来研究系统内物体之间的作用及运动情况。
[完美答案] 见规范解答
【变式训练】 m/s2)求：
倾角θ＝37° ，质量M＝5 kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m＝2
kg的木块沿斜面匀速下滑，在此过程中斜面保持静止(sin 37° ＝0.6，cos 37° ＝0.8，g＝10 (1)斜面对木块的摩擦力及支持力大小； (2)地面对斜面的摩擦力及支持力大小。
6．受力分析时需注意的问题 (1)只分析所受的力。 在进行受力分析时，一定要注意，我们分析的是物体“受到”的力，而不是物体对 外施加的力。 (2)只分析外力。 对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图 中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力分析图 上。 (3)只分析性质力。 进行受力分析时，只分析物体所受到的性质力，不分析效果力。 (4)进行受力分析时，同一物体的合力与分力不能同时出现。
1．图解法
例3
用绳AO、BO悬挂一个重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在
支架上。悬点A固定不动，结点O保持不动，将悬点B从图中所示位置逐渐移动到C点的 过程中，分析绳OA和绳OB上的拉力的大小变化情况。
[规范解答] (1)平行四边形法：在支架上选取三个点B1、B2、B3，当悬点 B分别移动到B1、B2、B3各点时，AO、BO上的拉力分别为TA1、TA2、TA3和TB1、 TB2、TB3，如图所示，从图中可以直观地看出，TA逐渐变小，且方向不变；而TB先变 小，后变大，且方向不断改变；当TB与TA垂直时，TB最小。
[完美答案] (1)见规范解答图
(2)0
(3)4 N
【变式训练】 如图所示，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 C．4 ) B． 3 D．5
[解析] 如图所示，以物体B为研究对象，B受重力G、向上的外力F和A对B的压力 N，物体B有相对A上移的运动趋势，故A对B的静摩擦力沿斜面向下。故选项C正确。
[规范解答] (1)以A为研究对象，A受到重力、支持力作用；以B为研究对象，B受 到重力、支持力、压力、拉力、地面对B的滑动摩擦力作用；如图。
(2)对A：由二力平衡可知A、B之间的摩擦力为0。 (3)以A、B整体为研究对象，由于两物体一起做匀速直线运动，所以受力如图，水 平方向上由二力平衡得拉力等于滑动摩擦力， 即F＝Ff＝μB地FNB，而FNB＝GB＋GA， 所以F＝0.2×(1×10＋1×10) N＝4 N。