高中物理必修一受力分析
高中物理必修一:受力分析专题
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受力分析专題“学习意义:力学是物理学的基础,而受力分析是学好力学的关键,因此,学会受力分析对学好髙中物理至关重要,同学们一定要髙度重视,认真对待!学习目标:1、再次理解力的相互性,明确受力物体、施力物体:2、正确对研究对象受力分析,并作岀力的示意图。
受力分析的概念:找出研究对象所受的所有力,并作岀各个力的示意图。
受力分析的方法;1、先画已知力和重力(地球表面的一切物体都受重力作用):2、再找弹力(方法:囤绕研究对象,看有哪些物体或面与研究对象接触,再判断这些接触面或接触点是否发生形变,常见的弹力有压力、支持力、绳子的拉力、弹簧的弹力);3、最后考虑摩擦力(凡有弹力的地方就冇可能有摩擦力)。
例题精讲:分析物体A、B的受力情况:如何防止“多力”、“少力” “重复力”!1、防止多力:找每一个力的施力物体,如果这个力的施力物体存在,则这个力就存在,反之, 则不存在。
2、防I匕少力:严格按照“受力分析的方法”的步骤按顺序分析,不要跳跃。
3、防止重复力:不要把效果力与性质力混淆。
是不能把研究对象对别的物体的力当成研究对象受到A B注: 不要把“受力分析”变成“施力分析”,的力。
练习检测:1、分析下图中A物体的受力情况。
(1)2、分析下图中物体的受力情况,接触面均粗糙。
6. 按要求做下而的题。
A 光滑 A 不光滑三三三三三3、A物体都静止,分析A物体的受力情况匚4、分析下列物体所受的力(竖直而光滑,水平而粗糙)(A静止,A质量大于B的质量)(A、B—起匀速向右运动)7、分析下列物体所受的力。
8、分析下列物体所受的力。
///////小课堂:如何培养学生的自主学习能力?自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
在小学阶段,至关重要!!以学生作为学习的主体,学生自己做主,不受别人支配,不受外界干扰通过阅读、听讲、研究、观察、实践等手段使个体可以得到持续变化(知识与技能,方法与过程,悄感与价值的改善和升华)的行为方式。
新人教版高中物理必修一:第三章 受力分析
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F F
练习5.如图所示,接触面粗糙,物块向下滑 F
zxxkw
F F
小结:
分析物体受力的一般程序:
1、明确研究对象(受力物体)。 2、受力分析的顺序: (1)先分析重力(方向总是竖直向下) (2)接着分析弹力(用假设法判断)
(3)再分析摩擦力(用假设法判断) (4)最后分析外力(外力可以方向不变地平移)
3、注意:不能漏力也不能加力
zxxkw
受力分析
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受力分析的一般过程
1、明确研究对象(受力物体)。
2、受力分析的顺序:
(1)先画出已知力(题目已经告诉你或者已经帮你画好 的力) (2)然后分析重力(如无特殊情况,重力总是存在,方 向总是竖直向下) (3)接着分析弹力(跟研究对象接触的物体有几个,那么 就有可能有几个弹力,用假设法判断)
(4)再分析摩擦力(弹力有几个,那么摩擦力就可能有 几个,方法:先判动静,静摩擦用假设法判断,动摩擦看 是否光滑) (5)最后分析外力(外力可以方向不变地平移)
3.注意:不能漏力也不能多力
①不要把研究对象的受力与其它物体的受力混淆 ②在分析各力的过程中,一定要找到它的施力物体, 没有施力物体的力是不存在的,这样可以防止漏力
和添力
4.常见的模型
水平面 受力分析 静止、运动
竖直面
斜面
练习1.如图所示,处于水平地面上静止的 物体, 接触面粗糙
F
F F
练习2.如图所示,处于水平地面上的物体。
v
光滑 F V? 粗糙
v
F
v
粗糙
光滑
练习3.如图所示,接触面粗糙,物体静止
F
F
F
练习4.物体总重力为G,进行受力分析
高中物理必修一《力与物体平衡》摩擦力与受力分析
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§2.2 摩擦力 受力分析【考点聚焦】1.摩擦力摩擦力的产生条件是 ○1 相互接触的物体间有弹力存在;○2 接触面粗糙; ○3 接触的物体之间存在相对运动或有相对运动趋势.摩擦力方向总是与接触面平行,且与 相对运动方向相反或与相对运动趋势方向相反.摩擦力大小:对滑动摩擦力而言,其大小F = μF N .对静摩擦力而言,其大小则与接触面平行方向的其它外力及物体的运动状态有关,但其有个范围即介于最大静摩擦力与零之间.2.受力分析对物体进行受力分析的一般步骤:○1 首先确定研究对象; ○2 然后根据力的概念,从物体处所的环境与其他物体的联系,按重力、弹力、摩擦力及其他力等顺序依次分析,○3 最后检查分析结果能否使物体处于题目中所给的运动状态.【好题精析】例1 如图2.2-1所示,用细绳拴着一个小球,小球静止在光滑的斜面上.试作出小球所受的弹力示意图.解析:小球只与斜面和细绳接触,根据弹力的产生条件及其方向可作出小球受力图如图2.2-1(解).点评:弹力是接触力,接触面间的压力、支持力方向总是与接触面垂直指向被压力或起支持作用的物体;而绳的拉力总是沿着绳子,并指向收缩方向.例2 下列关于摩擦力的说示中正确的是:( )A .阻碍物体运动的力称为摩擦力B .滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C .静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直D .接触面上的摩擦力总是与接触面平行解析:摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,而不是阻碍物体的运动,因此A 选项错误.另一方面摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,故B 选项错误.当相对运动趋势方向与运动方向垂直时,静摩擦力的方向就与运动方向垂直,故C 正确.摩擦力是切向力,故与接触面平行,D 正确.综上所述C 、D 正确. 点评:本题要求考生正确理解摩擦力的概念,并能把握相对运动与物体运动的区别. 例3 长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图2.2-2所示.铁块受到摩擦力f 木板倾角α变化的图线可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小):( )解析:本题应分三种情况进行分析:○1 当0 ≤α<arctan μ(μ为铁块与木板间的动摩擦因数)时,铁块相对木板处于静止状态,铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面(斜面)方向分力大小相等,即f = 图2.2-1(解)图2.2-2 A B CD 图2.2-1mg sin α,α=0时,f = 0;f 随α增大按正弦规律增大.○2 当α= arctan μ时处于临界状态,此时摩擦力达到最大静摩擦,由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小.○3 当arctan μ<α≤900时,铁块相对木板向下滑动,铁块受到滑动摩擦力的作用,根据摩擦定律可知f = μF N =μmg cos α,f 随α增大按余弦规律减小.综合上述分析可知C 图可能正确地表示了f 随α变化的图线.点评:本题由铁块运动状态的不确定性来巧妙地设计了考查静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力三者区别的,这三者在产生条件和大小计算上都有一些区别,分析过程中要求考生能够从物体运动状态来进行科学分析与推理. 例4 如图2.2-3所示,质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ,α=∠ABC ,AB 边靠在竖直墙面上,F 是垂直于斜面BC 的推力.现物块静止不动,则摩擦力大小为 ___________. 解析:对三角形物块进行受力分析,如图2.2-3(解)所示.由平衡条件可以有:f mg -αsin F -=0、N αcos F -=0解得摩擦力f = mg + F sin α. 点评:本题要求考生掌握物体的受力分析与平衡条件及处理平衡问题的数学方法.例5 利用一个小木块(一端带挂钩)、一个长木板、一根橡皮条和一把刻度尺,怎样粗略地测出小木块与木板之间的动摩擦因数.解析:橡皮条不能直接测量力的大小,但在其发生弹性形变时,可以粗略地认为其遵循胡克定律,可以根据其形变量来比较力的大小,可以借助借助于比例关系估算出动摩擦因数.其具体方法:○1 用刻度尺测量出橡皮条自由长度l 0,将橡皮条把木块竖直悬挂起来,测量木块静止时橡皮条的长度l 1,并计算其形变量∆l 1 = l 1 l -0;○2 将木块放在水平放置的木板上,用橡皮条水平拉动木块,使木块在木板上匀速运动,测量出这时橡皮条的长度l 2,并计算其形变量∆l 2 = l 2 l -0;○3 计算动摩擦因数μ= ∆l 2/∆l 1. 点评:这是一道设计性实验问题,它要求考生能够借助于比例关系求解.【当堂反馈】1.如图2.2-4所示,用力F 将一个木块压在倾斜板上静止不动,则木块的受力情况分析正确的是:( ) A .有可能只受两个力的作用 B .有可能只受三个力的作用C .必定受四个力的作用D .以上说法都不对2.如图2.2-5所示的所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b = 5N 、F c = 10N 分别作用于b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止状态.以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小,则:A .f 1 = 5N 、f 2 = 0、f 3 = 5NB .f 1 = 5N 、f 2 = 5N 、f 3 = 0C .f 1 = 0N 、f 2 = 5N 、f 3 = 5ND .f 1 = 0N 、f 2 = 10N 、f 3 = 5N【强化训练】1.运动员用双手握住竖直的竹秆匀速攀上和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别为F 1和F 2,那么它们的关系是:( )A .F 1向上,F 2向下,F 1 = F 2B .F 1向下,F 2向上,F 1 > F 2C .F 1向上,F 2向上,F 1 = F 2D .F 1向上,F 2向下,F 1 > F 22.把一重为G 的物体,用一个水平推力F = kt (k 是为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高图2.2-3(解) A C Fmg N B fA B C F 图2.2-3 图 2.2-5 图2.2-4F的平整的墙上,如图2.2-6所示.从t = 0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 的变化关系是图下图中的:( )3.如图2.2-7所示,物体B 的上表面水平,B 上面载着物体A ,当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是:( ) A .只受重力 B .只有重力和支持力C .有重力、支持力和摩擦力D .有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力4.如图2.2-8所示,用水平力F 将物体压在竖直墙壁上,保持静止状态,现保持力F 的大小不变,使F 的方向与水平方向夹角逐渐增大的过程中,若物体A 仍保持平衡,则物体A 受到的摩擦力:( )A .可能保持不变B .可能增大C .可能减小D .一定会发生变化5.如图2.2-9所示,在粗糙水平面上放一个三角形木块a ,物体b 在a 的斜面上匀速下滑,则下列判断中正确的是:( )A .a 保持静止,而且没有相对水平面运动的趋势B .a 保持静止,但有相对水平面向右运动的趋势C .a 保持静止,但有相对水平面向左运动的趋势D .因未给出所需数据,无法对a 是否运动或有无运动趋势做出判断6.如图2.2-10所示,放在水平地面上的物体a 上叠放着物体b ,a 和b 间用轻质弹簧相连,已知弹簧处于压缩状态,整个装置处于静止状态,则关于a 、b 的受力分析正确的是:( ) A .b 受到向右的摩擦力 B .a 受到m 对它的向左的摩擦力C .地面对a 的摩擦力向右D .地面对a 无摩擦力作用7.如图2.2-11所示,质量为m 的物体放在水平放置的钢板c 上,与钢板间的动摩擦因数为μ.由于光滑导轨槽a 、b 控制,物体只能沿水平导轨槽运动.现使钢板以速度v 1向右运动,同时用力F 沿导轨槽的方向拉动物体使物体以速度v 2沿轨槽运动,则F 的大小为:( )A .F =μmgB .F >μmgC .F <μmgD .不能确定 8.如图2.2-12所示,放在倾斜的的木板上,当木板倾角θ为30o 和45o时,物体所受的摩擦力大小恰好相等,则物体与木板间的动摩擦因数是多少?9.某同学用一个弹簧秤、木块和细线去粗略地测定木块与一个固定的斜面间之间的动摩擦因数μ,设此斜面的倾角不大,不加拉力时,木块放在斜面上将保持静止.(1) 他是否要用弹簧秤称出木块的重力?(2) 写出实验的主要步骤;(3) 导出求动摩擦因数μ的计算式.图2.2-6图2.2-7 图2.2-8 图2.2-9 图2.2-10图2.2-11图2.2-1210.如图2.2-13所示,两块轻质竖直平行板A 、B 之间夹着一块重力为6N 的长方体木块C ,此时A 、B 对C 的压力均为10N 。
高中物理必修一 第三章 专题强化 物体的受力分析
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假设球与墙之间没有弹力,撤去与球接触的墙,球仍 可能静止,所以球和墙之间可能没有弹力,选项A错误; 假设球与斜面无弹力,撤去斜面,球不能静止,故球一 定受到斜面的弹力,方向垂直于斜面向上,选项B正确, C错误; 对斜面体分析,知斜面体和竖直墙之间一定有弹力,选项D错误.
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Part 2
专题强化练
基础强化练
1.对下列“画阴影”的物体受力分析正确的是
√
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2.如图所示,木箱A中放一个光滑的铁球B,它们一
起静止于斜面上,如果对铁球B(不包括木箱A)进行
受力分析,则铁球B受力个数为
√A.3
B.4
C.2
D.1
对铁球B受力分析,受重力、斜面对铁球垂直于斜面向上的支持力和 箱子对铁球平行于斜面向上的弹力,共3个力.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
7.如图所示,质量为m的木块,在斜向左上方的力F的
作用下,沿天花板向左做匀速直线运动,则该木块受
到的作用力的个数为
A.2个
B.3个
√C.4个
D.5个
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
由题意可知,木块在斜向左上方的力F的作用下,沿天花板向左做匀 速直线运动,因此除受到重力外,还受到天花板对木块的水平向右的 滑动摩擦力,根据摩擦力产生的条件,则木块一定受天花板竖直向下 的支持力,对木块受力分析如图所示,木块受重力、支持力、摩擦力 与力F共4个力,故C正确.
甲处于匀速直线运动状态,只受重力和 支持力,不受摩擦力,A错误,B正确; 乙处于匀速直线运动状态,受到重力、 扶梯的支持力以及沿扶梯斜面向上的摩擦力三个力作用,C正确; 扶梯对乙的作用力竖直向上,则乙对扶梯的作用力竖直向下,D错误.
(完整word版)高中物理必修一受力分析
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物体的受力分析 受力分析就是分析物体的受力, 受力分析是研究力学问题的基础, 是研究力学问题的关键。
受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点一.几种常见力的产生条件及方向特点。
1.重力重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力, 只要物体在地球上, 物体就会受到重力。
重力不是地球对物体的引力。
重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。
重力的方向: 竖直向下。
2.弹力弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
判断弹力有无的方法: 假设法和运动状态分析法。
弹力的方向与施力物体形变的方向相反, 与施力物体恢复形变的方向相同。
弹力的方向的判断:面面接触垂直于面, 点面接触垂直于面, 点线接触垂直于线。
【例1】如图1—1所示, 判断接触面对球有无弹力, 已知球静止, 接触面光滑。
图a 中接触面对球 无 弹力;图b 中斜面对小球 有 支持力。
【例2】如图1—2所示, 判断接触面MO 、ON 对球有无弹力, 已知球静止, 接触面光滑。
水平面ON 对球 有 支持力, 斜面MO 对球 无 弹力。
【例3】如图1—4所示, 画出物体A 所受的弹力。
a 图中物体A 静止在斜面上。
b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。
c 图中A 球光滑, O 为圆心, O '为重心。
【例4】如图1—6所示, 小车上固定着一根弯成α角的曲杆, 杆的另一端固定一个质量为m 的球, 试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向: (1)小车静止;3.摩擦力摩擦力的产生条件为: (1)两物体相互接触, 且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动图1—1a b 图1—2 图1—4a b c或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切, 与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法: 假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
【例5】如图1—8所示, 判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。
图a 中物体A 静止。
高中物理必修1专题4受力分析
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物体的受力分析一、知识要点:(应牢记)1、分析物体受力的一般步骤是:先把要研究的物体从相互作用的物体群(系统)中隔离..出来,接着分析它受到的性质力...,如:重力、弹力(拉力、支持力等都可归属于弹力)、摩擦力等力。
⑴按确定的顺序分析受力(以防止“漏力或添力”)。
如:重力→弹力→摩擦力⑵再结合按确定的方向分析受力(以防止“漏力或添力”)。
找弹力(或摩擦力)时,以研究对象为中心,从下端接触面开始,按逆时针(或顺时针)方向依次找出各接触面的弹力(或摩擦力);如果研究对象的内部还有物体,则按“先外后内”的顺序找力;⑶重力有且只有一个;有几个接触面就可能..有几个弹力;有几个接触面就可能..有几个摩擦力;(是否有“力”还得根据题给条件判定)2、隔离法与整体法:在受力分析中研究对象的选择通常有隔离法和整体法。
在分析外力对系统的作用时,一般采用整体法;而在分析系统内部各物体之间的相互作用时,采用的是隔离法;但有时解答一个问题时又需要多次选取研究对象,交叉应用整体法和隔离法,要注意灵活运用。
3、进行受力分析时必须注意:⑴物体受到的力都有其施力物体,否则该力不存在;不能随意认为物体受到了某力。
⑵受力分析时,只考虑根据性质..命名的力。
⑶合力与分力是等效的,不能同时考虑,否则重复。
⑷只能分析研究对象受到的力,不能分析研究对象对别的物体施加的力。
⑸合理隔离研究对象,合理选用整体法、隔离法。
⑹画好受力示意图。
4、判定一个力的有无及方向(或大小)的方法⑴根据力的产生条件(定义);⑵从物体所处的状态(平衡和非平衡态)入手结合各种力的特点,然后根据平衡条件或牛顿运动定律进行分析判断(可结合假设法);二、例题解析〖例1〗如图1所示,一匀质木棒,一端靠在光滑圆球上,另一端搁于水平地面上,木棒处于静止状态,这时木棒受到的力有:()A、重力、地面和球的支持力B、重力、地面的摩擦力C、重力、地面和球的支持力、地面的摩擦力D、重力、地面的摩擦力和球的支持力〖拓展〗画出其它物体受到的力。
高中物理必修1第三章《受力分析》斜面上叠加物体平衡状态的受力分析(无答案)
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斜面上叠加物体的受力分析(平衡状态)例1、如图所示,质量为M 的斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ,质量分别为m 和2m 的物块A 、B 叠放在一起,且A 、B 均处于静止状态,g 已知,下列说法正确的是( )A 、物块B 对斜面C 的摩擦力沿斜面向上B 、A 受到的摩擦力大小mgsin θC 、物块B 受到5个力的作用D 、斜面C 对物块B 的弹力大小为3mgcos θ,方向竖直向上例2、如图所示,质量为M 的斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ=300,质量分别为1kg 和3kg 的物块A 、B 叠放在一起,且A 、B 相对静止沿斜面匀速下滑,(g=10N/kg )下列说法正确的是( )A 、物块A 对B 的摩擦力沿斜面向上,大小为10NB 、物块B 可能受到4个力的作用C 、物块B 受到物块A 的压力为5ND 、斜面C 对物块B 的作用力大小为40N ,方向竖直向上例3、如图所示,质量为3m 的斜面C 放置在粗糙水平地面上,斜面的倾斜角为θ,质量分别为m 和2m 的物块A 、B 叠放在一起放在斜面上,此时A 、B 、C 均处于静止状态,g 已知,则下列说法正确的是( )A 、地面对C 的支持力大小为6mg ,方向竖直向上B 、地面对C 的摩擦力方向水平向左,大小为θθsin cos 3⋅mgC 、物块B 一定受到5个力的作用D 、物块A 对物块B 的压力为mgsin θ例4、质量为2kg 、倾角为θ=370的斜面C 放置在粗糙水平地面上,质量与C 相同的物块A 、B 叠放在一起相对静止沿斜面匀速下滑,如图所示,C 处于静止状态,B 的上表面水平(已知g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法错误的是( )A 、物块A 不受到摩擦力的作用B 、C 对地面的摩擦力水平向左C 、物块B 受到斜面C 的摩擦力大小24N ,方向沿斜面向上D 、斜面C 受到物块B 的作用力大小为40N ,方向竖直向下例5、如图所示,质量为M 的斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ,质量分别为m 和2m 的物块A 、B 叠放在一起,B 在拉力F 的作用下使得A 、B 均处于静止状态,g 已知,下列说法正确的是( )A 、C 对B 的摩擦力沿斜面向下B 、物块A 一定受到3个力的作用C 、物块B 可能受到6个力的作用D 、斜面C 对物块B 的弹力大小为3mgcos θ例6、质量为2kg 、倾角为θ=370的斜面C 放置在粗糙水平地面上,质量分别为1kg 和2kg 的物块A 、B 叠放在一起,B 在拉力F 的作用下A 、B 相对静止一起沿斜面向上做匀速直线运动,C 保持静止(已知A 与B 间的动摩擦因数为11=μ,B 与C 间的动摩擦因数5.02=μ,g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法正确的是( )A 、物块A 受到的摩擦力大小为8N ,方向沿斜面向上B 、物块B 一定受到6个力的作用C 、拉力F 的大小为18ND 、地面对斜面C 的摩擦力方向水平向左,大小为24N例7、如图所示,质量为3m 的斜面C 放置在粗糙水平地面上,斜面的倾斜角为θ,质量分别为m 和2m 的物块A 、B 叠放在一起放在斜面上,B 在推力F 的作用下,此时A 、B 、C 均处于静止状态,g 已知,则下列说法正确的是( )A 、斜面C 对地面的压力小于6mgB 、斜面C 对地面的摩擦力方向水平向左,大小为Fcos θC 、物块A 一定受到3个力的作用D 、物块B 可能受到5个力的作用例8、如图所示,斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ=370,质量均为m=5kg 的物块A 、B 叠放在一起放置在斜面上,A 在沿斜面向上的拉力F 的作用下A 、B 均处于静止状态,(已知A 与B 间,B 与C 间的动摩擦因数都为5.0=μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法正确的是( )A 、B 、C 之间一定存在摩擦力B 、当F=40N 时,C 对B 的摩擦力方向沿斜面向上,大小为20NC 、当F=30N 时,A 、B 之间无摩擦力D 、F 的最大拉力为50N例9、如图所示,斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ=370,质量均为m=5kg 的物块A 、B 叠放在一起放置在斜面上,A 在沿斜面向上的拉力F 的作用下A 、B 相对于静止一起沿斜面向上做匀速直线运动(已知A 与B 间的动摩擦因数为21=μ,B 与C 间的动摩擦因数为5.02=μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法不正确的是( )A 、拉力F 的大小为100NB 、物块B 一定受到5个力的作用C 、物块A 对物块B 的摩擦力方向沿斜面向上,大小为 80ND 、物块B 对斜面C 的摩擦力沿斜面向上,大小为40N例10、质量为2kg 、倾角为θ=370的斜面C 放置在粗糙水平地面上,质量与C 相同的物块A 、B 叠放在一起,B 在水平推力F 的作用下,三者均处于静止状态,如图所示,B 的上表面水平(已知g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法不正确的是( )A 、A 、B 之间一定没有摩擦力B 、当F=40N 时,B 与C 之间没有摩擦力C 、只要三者均处于静止状态,地面给C 的摩擦力大小始终等于FD 、当F=35N 时,C 对B 的摩擦力沿斜面向上例11、质量为2kg 、倾角为θ=370的斜面C 放置在粗糙水平地面上,质量与C 相同的物块A 、B 叠放在一起,B 在水平推力F 的作用下A 、B 相对静止沿斜面向上做匀速直线运动,斜面C 保持静止,如图所示,B 的上表面水平(已知A 与B 间的动摩擦因数为11=μ,B 与C 间的动摩擦因数为5.02=μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法正确的是()A、A、B之间的摩擦力大小为20NB、B、C之间的摩擦力大小为16NC、推力F的大小为80ND、地面对C的支持力大小为60N例12、质量为m、倾角为θ0的斜面C放置在粗糙水平地面上,质量与C相同的物块A、B 叠放在一起,A在水平推力F的作用下,三者均处于静止状态,如图所示,B的上表面水平,g已知,则下列说法正确的是()A、A、B之间一定有摩擦力B、物块B一定受到5个力的作用C、C对B的摩擦力方向可能沿斜面向下D、C对地面的摩擦力方向一定水平向左。
高一物理必修一第三章受力分析基础练习题(word文档+参考答案)
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高一物理必修一第三章受力分析基础练习题(word文档+参考答案)高一物理物体的受力分析专题一、受力分析的重要性正确的受力分析是解决力学问题的前提和关键之一。
因此,在对物体进行受力分析时,必须注意准确性。
为了做到这一点,需要对受力分析的相关知识、力的判据、受力分析步骤以及注意事项有一定的理解。
二、受力分析的基本知识和方法1.力的图示是用一根带箭头的线段来表示一个力,线段的长度表示力的大小,箭头的指向表示力的方向。
箭头或箭尾通常用来表示力的作用点。
一般将物体所受的各力都看作是作用在物体上的共点力。
2.在画图分析物体受力情况时,有时并不需要精确画出力的大小,只要把力的方向画正确,并大概画出力的大小即可。
这样的力图称为力的示意图。
三、受力分析的方法1.研究表明物体(对象)会受到力的作用,通常同时会受到多个力的作用。
2.受力分析就是要准确地分析出物体(对象)所受的力,并能用力的示意图(受力图)表示出来。
3.隔离法:在分析被研究对象的受力情况时,要把它从周围物体中隔离出来,分析周围有哪些物体对它施加力的作用,各力的性质、大小、方向怎样,并将它们一一画在受力图上。
这种分析的方法叫隔离法。
4.内力与外力:内力是指对象内部物体间的相互作用力;外力是指对象以外的物体给所研究对象施加的力。
5.整体法:取多个物体作为对象,分析此对象所受到的力。
(注:在整体法中只分析外力,不要分析内力。
)四、判断受力与否的三个常用判据1.条件判据。
不同性质的力的产生条件是不同的。
在判断物体是否受到某种性质的力时,最基本的判断是依据这种力的产生进行的。
也就是说,如果这种力的产生条件得到满足,则物体必受这种力的作用。
否则,物体就不会受这种力的作用。
同学们要熟悉重力、弹力、摩擦力的条件及大小、方向的确定。
2.效果判据。
有时候,有的力的产生条件是否被满足是很难判断的。
比如,静摩擦力产生条件中的所谓“相对运动趋势”就很微妙,在具体的问题中有时就很难说清物体间到底有没有相对运动趋势,到底有什么样的相对运动趋势。
鲁科版高中物理必修一 (受力分析和共点力的平衡)力与平衡教学课件
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未定,故物体受到的静摩擦力可能沿斜面向上、可能沿斜面
向下、也可能为 0,故选项 D 正确,C 错误。
答案:BD
3.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
B.3
C.4
D.5
解析:若使物体 A 保持静止,物体 B 必对物体 A 施加一个垂 直接触面向上的弹力,由力的相互性可知,物体 A 必然对物体 B 施加垂直接触面向下的作用力。再对物体 B 受力分析,由于 物体 B 处于静止状态,则它必然受到重力、力 F、物体 A 对物 体 B 的弹力和摩擦力共四个力的作用,故 C 正确。 答案:C
4.矢标性:平均速度是____矢__量___,其方向与这段时间内发生 的____位__移___方向相同.
(2)区分内力和外力:对几个物体组成的整体进行受力分析 时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力示意图中出现; 当把某一物体单独隔离分析时,原来内力变成了外力,要画在受 力示意图上。
[即时训练]
1.如图所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此
平面内的受力分析,下列图示中正确的是
()
解析:因为壁虎是匀速爬行的,故它受到的力是平衡的, 根据选项中对壁虎的受力分析可知,B、C、D 都不可能是 平衡的,只有 A 中的重力与摩擦力才是相平衡的,故选项 A 正确。
(2)在图甲中,设 AB=s,则由几何关系可知绳长 l=0.6s+ 0.8s=1.4s;若将挂钩换成滑轮,则两根绳子的张力大小相等, 对 C 点进行受力分析,如图乙所示,由几何关系可知 cos θ=
0.7s02.-7s0.5s2,由平行四边形定则得重物所受最大重力为:G =2Tcos θ=168 N。
高一物理必修1受力分析
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高一物理必修1受力分析高一物理必修1受力分析把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析。
对物体进行受力分析,是解决力学问题的基础,是研究力学问题的重要方法,它贯穿于整个力学乃至整个教材之中,在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位。
(一)对物体进行受力分析,通常可按以下方法和步骤进行:1.明确研究对象在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体.在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题很快得到解决.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(即研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.2.按顺序找力先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).3.只画性质力,不画效果力画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复.4.需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形(或三角形)在解同一个问题时,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,千万不可重复.把分析出的所有弹力、摩擦力都画在隔离体上,就作好了被分析物体的受力图.(二)在进行受力分析时,应注意:(1)防止“漏力”和“添力”.按正确顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效措施.注意寻找施力物体,这是防止“添力”的措施之一,找不出施力物体,则这个力一定不存在.(2)深刻理解“确定研究对象”的含意,题目要求分析A物体受力,那么A物体对其他物体的力就不是A所受的力.(3)画受力图时,力的作用点可沿作用线移动.(三)整体法与隔离法在进行受力分析时,第一步就是选取研究对象。
选取的研究对象可以是一个物体(质点),也可以是由几个物体组成的整体(质点组)。
1.隔离法:将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受到的各个力,称为隔离法。
高中物理必修1受力分析专题(含答案)
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受力分析精选例题1如图所示,球B放在真空容器A内,且B略小于A,将它们以初速度v竖直向上抛出.则下列说法中正确的是()A.若不计空气阻力,在它们上升的过程中,B对A无压力作用B.若不计空气阻力,在它们上升的过程中,B对A的压力向下C.若考虑空气阻力,在它们上升的过程中,B对A的压力向上D.若考虑空气阻力,在它们下落的过程中,B对A的压力向上2(2010·安徽理综)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )A.3B.4C.5 D.63.(四川省德阳市高中2010届“一诊”考试 2)如图所示,一长直轻杆左端水平插入墙壁固定,右端用一绳子系住拉于墙上,绳与杆之间夹角为θ.现在杆的右端挂一重物mg.则拉于墙上那根绳子的张力大小等于()A.mgB.mg/sinθC.mg/cosθD.无法确定4.(2014·昆明市质量检测)如图7所示,两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内,杆及碗口平面均水平、碗的半径及两小球之间的距离均为R,不计小球半径,则碗对每个小球的支持力大小为( )A.33mg B.233mg C.3mg D.2mg5(1)如图1所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.现将L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度.(2)若将图1中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图2所示,其他条件不变,求剪断L2瞬间物体的加速度.1)下面是某同学对该题的一种解法:解:设L1线上拉力为T1,L2线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡,T1cosθ=mg,T1sinθ=T2,T2=mgtanθ,,剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度。
高一必修一力学分析知识点
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高一必修一力学分析知识点一、引言力学(Mechanics)是物理学的一个重要分支,主要研究物体在外力作用下的运动规律。
高中物理中的必修一力学部分,是我们对力学基本概念和方法进行初步学习的阶段。
本文将对高一必修一力学分析中的知识点进行系统梳理和总结。
二、位移、速度和加速度1. 位移(Displacement)在力学中,位移是指物体从一个位置到另一个位置的位置差。
位移的量纲为长度,单位通常用米(m)表示。
位移可以是直线位移,也可以是曲线位移,根据具体情况采用不同的计算方法。
2. 速度(Velocity)速度是指物体在单位时间内位移的大小。
速度的量纲为长度/时间,单位通常用米每秒(m/s)表示。
速度可以是瞬时速度(在某一瞬间的速度)或平均速度(在某一时间段内的平均速度)。
3. 加速度(Acceleration)加速度是指物体单位时间内速度变化的大小。
加速度的量纲为长度/时间的平方,单位通常用米每秒平方(m/s²)表示。
与速度类似,加速度也可以是瞬时加速度或平均加速度。
三、牛顿第一定律和惯性1. 牛顿第一定律(惯性定律)牛顿第一定律也称为惯性定律,它表明一个物体如果没有外力作用,或者外力对其合力为零,它将保持静止或匀速直线运动的状态。
这是我们常说的“物体具有惯性”的原因。
2. 惯性物体的惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的性质。
惯性的大小与物体质量有关,质量越大,惯性越大。
物体的惯性可以用牛顿第一定律来描述和定量化。
四、牛顿第二定律和力的概念1. 牛顿第二定律牛顿第二定律是描述物体受力情况的定律,它表明物体所受合力等于物体质量与加速度的乘积。
即F=ma,其中F表示合力,m表示物体质量,a表示加速度。
2. 力的概念力是物体相互作用时产生的物理量,用于描述物体运动状态的变化。
力的量纲为质量×加速度,单位通常用牛顿(N)表示。
力的作用有重力、摩擦力、弹力等多种类型,可以改变物体的速度或形状。
高中物理受力分析3篇
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高中物理受力分析高中物理受力分析第一篇:平面力的分解与合成在物理学中,要准确地描述一个物体的运动状态和受力情况,就需要对物体所受的力进行分析。
其中,平面力的分解与合成是物理学中的一个重要内容。
平面力是指沿水平方向施加给物体的力,常见的例子是斜面上的物体施加给滑动物体的力。
针对这种情况,我们需要将平面力分解为两个力:一个垂直于斜面的力,称为法向力;一个沿斜面方向的力,称为切向力。
在分解平面力的时候,需要使用三角函数来计算。
例如,对于一个倾斜角度为θ的平面力F,其分解后的法向力为Fcosθ,切向力为Fsinθ。
这样做的目的是为了将平面力转换为更容易处理的竖直方向和水平方向的力。
除了分解平面力,有时也需要将平面力进行合成。
合成平面力是指将多个平面力作用于同一物体的情况,要求将它们合并成一个等效力。
合成平面力可以采用向量加法的方法进行计算,将各个平面力的分量相加即可。
这样得到的等效力可以方便地用来计算物体的加速度和运动状态。
总体而言,平面力的分解和合成可以帮助我们更好地描述物体受力情况,从而更好地研究物体的运动状态和动力学特性。
第二篇:牛顿第一定律和牛顿第二定律牛顿三定律对于物理学的发展和实践有着重要的影响。
其中,牛顿第一定律和牛顿第二定律是最为基础和重要的定律之一。
牛顿第一定律,也称为惯性定律,指出如果一个物体没有受到力的作用,它将保持原来的状态,即维持静止或匀速直线运动。
这种状态也称为惯性状态。
例如,一个物体放置在光滑的平面上,它将不会发生运动,直到受到外部的推动或拉扯。
牛顿第二定律则提供了一种描述物体运动状态的方式。
它指出,物体的运动状态取决于它所受到的力和质量,当一个物体受到一个力时,它将发生加速度,力的大小与物体质量的比例成正比。
这种关系可以用公式F=ma表示,其中F表示力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
牛顿第一定律和牛顿第二定律有着密切的联系,它们共同构成了描述物体运动和受力情况的基本定律,也是物理学中研究动力学的重要内容。
高中物理必修一受力分析总结
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物体受力分析一:受力分析的重要性正确的对物体进行受力分析,是解决力学问题的前提和关键之一,因此对物体进行受力分析时,一定要注意"准确"。
要做到这一点就要对受力分析的有关知识、力的判据、受力分析步骤以及受力分析时的注意事项有一定的理解。
二:受力分析的基本知识和方法1、力的图示是用一根带箭头的线段直观地表示一个力,线段的长度表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭头或箭尾通常用来表示力的作用点,一般将物体所受各力都看作是作用在物体上的共点力。
2、在画图分析物体受力情况时,有时并不需要精确画出力的大小,只要把力的方向画正确,并大概画出力的大小即可,这样的力图称为力的示意图。
例题1用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示,在P、Q均处于静止状态的情况下,下列相关说法正确的是物块Q受3个力小球P受4个力若O点下移,Q受到的静摩擦力将增大若O点上移,绳子的拉力将变小答案BD解析本题考查受力分析知识,意在考查学生对平衡状态下的物体进行受力分析的能力。
对P 和Q受力分析可知,P受重力、绳子拉力、Q对P的弹力、Q对P的摩擦力,Q受重力、墙壁的弹力、P对Q的弹力、P对Q的摩擦力,因此选项A错误,B正确;分析Q的受力可知,若O 点下移,Q处于静止状态,受到的静摩擦力等于重力不变,选项C错误;对P受力分析可知若O 点上移,绳子的拉力将变小,选项D正确;所以答案选BD。
分析:1、确定研究对象,即据题意弄清我们需要对哪个物体进行受力分析。
2、采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。
3、按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力(如电场力,磁场力等)。
4、画物体受力图,没有特殊要求,则画示意图即可。
总结注意受力分析的方法1、研究表明物体(对象)会受到力的作用(通常同时会受到多个力的作用)。
2、受力分析就是要我们准确地分析出物体(对象)所受的力,并且能用力的示意图(受力图)表示出来。
高中物理人教版必修一 第三章 三种性质的力及物体的受力分析
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2.下列关于重力的说法中,正确的是( ) A.只有静止的物体才受到重力作用 B.一个挂在绳子上的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力 C.重力没有施力物体 D.在地面上同一地点,质量大的物体受到的重力大
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解析:任何物体在地球附近都要受到重力作用,选项A错误;一个挂在绳子上的物 体,物体对绳子的拉力大小等于它受到的重力大小,选项B错误;重力的施力物体是 地球,选项C错误;根据G=mg,在地面上同一地点,质量大的物体受到的重力大, 选项D正确.
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解析:自由下落的物体受到重力作用,A错;重力是由于地球的吸引而产生的力, B错;一个物体的各个部分都要受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受 到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心,D错;重力的方向总是竖直向 下,C对. 答案:C
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考点二 弹力的分析与计算 1.产生弹力的条件 (1)两个物体直接接触;(2)接触面上发生弹性形变. 在上述两个条件中,缺少任何一个都不能产生弹力的作用. 2.判断弹力是否存在常用“假设法” 假设法就是假设与研究对象接触的物体施加了弹力,画出假设状态下的受力图,判 断受力情况与物体的状态是否矛盾.若矛盾,说明两者之间无弹力;若不矛盾,说 明两者之间有弹力.
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[解析] 重力的方向是竖直向下,与水平面垂直,但不一定与地面垂直,A错误;重 力的大小取决于物体的质量和重力加速度的大小,与测量工具无关,不同地点重力 加速度不同,重力大小不同,无论用同一弹簧测力计,还是用不同弹簧测力计,测 量结果均不同,B错误;物体的重心是重力的等效作用点,其位置不仅与其几何形状 有关,还与质量分布有关,C正确,D错误. [答案] C
高中物理受力分析详解(内附经典例题)
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高中物理受力分析详解一看就懂!不可错过!(内附经典例题)力学是高中物理所学最为重要的内容之一,是高一各阶段考试的重点,更是后续学习的基础与关键。
很多同学做受力分析做得一塌糊涂,做共点力平衡的题目也是无从下手。
今天为大家整理了受力分析技巧和共点力平衡题型练习:受力分析基本步骤找力01找研究对象,只考虑它受到的力02分析力的顺序一般按照“一场力,二弹力,三摩擦力”的顺序进行分析,以免遗漏画03根据分析寻找,一边做出受力图验04根据物体的运动状态等验证所做是否正确应注意的几个问题01有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力02弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的。
03两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定.例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A受几个力?从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F,但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零,这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定。
04对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体,也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使问题复杂化。
05受力分析时要注意质点与物体的差别.一个物体由于运动情况的不同或研究的重点不同,有时可以把物体看作质点,有时不可以看作质点,如果不考虑物体的转动而只考虑平动,那就可以把物体看作质点.在以后运用牛顿运动定律讨论力和运动的关系时均把物体认为是质点,物体受到的是共点力06注意每分析—个力,都应找出它的施力物体,以防止多分析出某些不存在的力.例如汽车刹车时还要继续向前运动,是物体惯性的表现,并不存在向前的“冲力”.又如把物体沿水平方向抛出去,物体做平抛运动,只受重力,并不存在向水平方向抛出的力。
高中物理必修一专题复习:分析物体的受力(24张PPT)
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复 1、重力怎样产生的?其方向 习 怎样?
回
由于地球吸引而产生的,总是竖直向下或 垂直水平面向下。物体在地球表面及附近
顾 都要受到重力
2、弹力的产生条件是什么?
两个物体直接接触,发生弹性形变。
复 压力支持力、绳中拉力的方向怎样?
习 压力支持力:垂直于接触面,指向被压或被
回
支持物体。 轻绳:沿绳且指向绳收缩的方向。
5.根据受力分析的结果,画出物体的受力图
不要求严格按照要求画出每个力的大小,
但是方向必须准确。
受力分析时应注意:
A.检查所画出的每个力能否找出它对应的施力 物体,若没有施力物体,则该力一定不存在.注意 寻找施力物体是防止多力的有效措施,养成按 步骤分析力的习惯是防止漏力的有效措施
B.分析所得结果能否使物体处于题目中所给的 状态,否则必然发生了多力或漏力的现象
G
AF B
(1)A、B同时同速 向右行使
A F
B
(2)A、B同时同速向 右行使
NBA
N
A:
B:
NBA A:
N B:
f GA
F
fBA
NAB GB
Ff GA
fAB
NAB GB
F AB
(3)A、B静止
(4)均 静止
fBA
f
NBA
N
A:
B:
A:
B:
f
NBA
FN
NAB
fAB
GA
GB
GA
NAB GB
A B
顾
3、摩擦力的产生条件是什么?方向怎么样?
①直接接触且挤压 ②接触面粗糙 ③有相对运动趋势或有相对运动
高中物理必修一第三章-力 物体的平衡4:受力分析
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专题四.受力分析◎知识梳理受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来,并画出相应受力图。
1.受力分析的依据(1)依据各种力的产生条件和性质特点,每种力的产生条件提供了其存在的可能性,由于力的产生原因不同,形成不同性质的力,这些力又可归结为场力和接触力,接触力(弹力和摩擦力)的确定是难点,两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件,弹力产生原因是物体发生形变,而摩擦力的产生,除物体间相互挤压外,还要发生相对运动或相对运动趋势。
(2)依据作用力和反作用力同时存在,受力物体和施力物体同时存在。
一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力,找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的;另一方面,依据作用力和反作用力的关系,可灵活变换研究对象,由作用力判断出反作用力。
(3)依据物体所处的运动状态:有些力存在与否或者力的方向较难确定,要根据物体的运动状态,利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。
2.受力分析的程序(1)根据题意选取研究的对象.选取研究对霖豹原慰是要使对留题懿研穷尽量藩侵j研究对象可以是单个物体或物体的某一部分,也可以是由几个物体组成的系统.(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来,为防止漏掉某个力,要养成按一般步骤分析的好习惯.一般应先分析重力;然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力;最后再分析其他场力(电场力、磁场力)等.(3)每分析一个力,都要想一想它的施力物体是谁,这样可以避免分析出某些不存在的力.如竖直上抛的物体并不受向上的推力,而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”.(4)画完受力图后要进行定性检验,看一看根据你画的受力图,物体能否处于题目中所给的运动状态.3.受力分析的注意事项(1)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.(2)只分析根据性质命名的力.(3)每分析一个力,都应找出施力物体.(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力.4.受力分析的常用方法:隔离法和整体法(1).隔离法为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法.运用隔离法解题的基本步骤是:○1明确研究对象或过程、状态;○2将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来;○3画出某状态下的受力图或运动过程示意图;○4选用适当的物理规律列方程求解.(2).整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用整体法.运用整体法解题的基本步骤是:○1明确研究的系统和运动的全过程;○2画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图;○3选用适当的物理规律列方程求解.隔离法和整体法常常交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简捷明快.◎例题评析【例9】如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。
人教版2019高中物理必修第一册 专题 3种性质的力及物体的受力分析
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【详解】当F=0时,对b,根据受力平衡得 kx1 mb g ,解得 x1 2cm ,当c木块刚好离开水平地面时,对c根据平衡条件得 kx2 mc g
解得 x2 4cm ,当c木块刚好离开水平地面时,对b根据平衡条件得 kx3 mb mc g ,解得 x3 6cm , 该过程p弹簧的左端向左移动的
典型例题
例 4(2021·全国·高一课时练习)一块质量为m、长为l的匀质长木板放在水平桌面上,已知木板与桌面间的动摩擦
因数为μ。当用水平力F推木板,使它经过如图所示的位置时,桌面对木板的摩擦力为( )
A.F
B.1 mg 3
C. 2 mg
3
D.μmg
【答案】D 【详解】木块重心还在桌面上;故压力为N=mg,故木板动起来后受到滑动摩擦力f=μN=μmg,故选D。
3.(2022·全国·高三课时练习)我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳,放在 桌上的水杯几乎感觉不到晃动.图乙为高铁车厢示意图,A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌 面间的动摩擦因数相同,A的质量比B的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,A、B相对于桌面始终保 持静止,下列说法正确的是( ) A.A受到2个力的作用 B.B受到3个力的作用 C.A受到桌面对它向右的摩擦力 D.B受到A对它向右的弹力
A.
B.
C.
D.
【答案】 B
【详解】由于开始摩擦力与恒力F方向相同,水平向左,由于取向右为正方向,故 f mg 2N, a F mg 3m/s2
m
则使物体速度很快减为零,随后产生向左的运动趋势,静摩擦力大小为1N,方向向右,为正,故选B。
知识点 3 物体的受力分析
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物体的受力分析受力分析就是分析物体的受力,受力分析是研究力学问题的基础,是研究力学问题的关键。
受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点一.几种常见力的产生条件及方向特点。
1.重力重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,只要物体在地球上,物体就会受到重力。
重力不是地球对物体的引力。
重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。
重力的方向:竖直向下。
2.弹力弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
判断弹力有无的方法:假设法和运动状态分析法。
弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同。
弹力的方向的判断:面面接触垂直于面,点面接触垂直于面,点线接触垂直于线。
【例1】如图1—1所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。
图a中接触面对球无弹力;图b中斜面对小球有支持力。
【例2】如图1—2所示,判断接触面MO、ON对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。
水平面ON 对球有支持力,斜面MO对球无弹力。
【例3】如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力。
a图中物体A静止在斜面上。
b图中杆A静止在光滑的半圆形的碗中。
c图中A球光滑,O为圆心,O'为重心。
【例4】如图1—6所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;3.摩擦力摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动图1—1a b图1—2图1—4a b c或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
【例5】如图1—8所示,判断下列几种情况下物体A与接触面间有、无摩擦力。
图a中物体A静止。
图b中物体A沿竖直面下滑,接触面粗糙。
图c中物体A沿光滑斜面下滑。
图d 中物体A静止。
图a中无摩擦力产生,图b中无摩擦力产生,图c中无摩擦力产生,图d 中有摩擦力产生。
【例6】如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P、Q分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:( B )A.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反B.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同C.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同,Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反D.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同【例7】如图1—10所示,物体A叠放在物体B上,水平地面光滑,外力F作用于物体B上使它们一起运动,试分析两物体受到的静摩擦力的方向。
【例8】如图1—12所示,A、B两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力F拉物体,两物体一起匀速运动,试分析A、B间的摩擦力及B与水平面间的摩擦力。
顺口溜:分析对象先隔离,已知各力画上面。
接触点、面要找全,推拉挤压弹力显。
糙面滑动动摩擦,欲动未动静摩现。
隔离体上力画全,不多不少展笑颜。
图1—8图1—9图1—10图1—12二. 受力分析的步骤:(1)确定所研究的物体,然后找出周围有哪些物体对它产生作用.采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A ,那么就应该找出“甲对A ”和“乙对A ”及“丙对A ”的力……而“A 对甲”或“A 对乙”等的力就不是A 所受的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.(2)要养成按步骤分析的习惯.a .先画重力:作用点画在物体的重心.b .次画已知力触点(面),对每个接触点(面)若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或趋势,则画出摩擦力.要熟记:弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直,摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动(或趋势)方向相反。
分析完一个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面).d .再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出场力. 顺口溜:一重、二弹、三摩擦、再其它。
(3)受力分析的注意事项:初学者对物体进行受力分析时,往往不是“少力”就是“多力”,因此在进行受力分析时应注意以下几点: (1) 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加的力。
(2) 每分析一个力,都应找到施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在.这是防止“多力”的有效措施之一。
检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,特别是检查一下分析的结果,能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致,否则,必然发生了多力或漏力现象.(3) 合力和分力不能同时作为物体受到的力。
(4)只分析根据力的性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力),不分析根据效果命名的力(如下滑力、上升力等)。
【例9】如图1—13所示,竖直墙壁光滑,分析静止的木杆受哪几个力作用。
三.受力分析的方法:整体法和隔离法。
【例10】如图1—14所示,A、B、C叠放于水平地面上,加一水平力F,三物体仍静止,分析A、B、C的受力情况。
整体法 隔离法概念将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研究系统外的物体对系统整体的作用力 研究系统内物体之间的相互作用力注意问题 分析整体周围其他物体对整体的作用。
而不画整体内部物体间的相互作用。
分析它受到周围其他物体对它的作用力【总结】用隔离法分析物体受力时应将研究的物体单独拿出来,不要都画在一起,以免出现混乱。
隔离法分析物体受力时要特别注意牛顿第三定律分析法的使用。
给每个力起好名字。
【例11】如图1—15所示,物体A、B静止,画出A、B的受力图。
【例12】如图1—16所示,用两相同的夹板夹住三个重为G 的物体A 、B 、C ,三个物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况.【例13】如图1—18所示,放置在水平地面上的直角劈M 上有一个质量为m 的物体,若m 在其上匀速下滑,M仍保持静止,那么正确的说法是( AC )A.M对地面的压力等于(M+m )gB.M对地面的压力大于(M+m )gC.地面对M没有摩擦力D.地面对M有向左的摩擦力 四.常见错误(1)多画力。
a.研究对象不明,错将其他物体受到的力画入。
b.虚构力,将不存在的力画入。
c.将合力和分力重复画入。
要防止多画力。
第一,彻底隔离研究对象。
第二,每画一个力要心中默念受力物体和施力物体。
(2) 少画力。
少画力往往是由受力分析过程混乱所致,因此: a.要严格按顺序分析。
b.分析弹力和摩擦力时,所有接触点都要分析到。
(3) 错画力。
即把力的方向画错。
五.正交分析法列平衡方程将物体受到的各个力向两个相互垂直的方向上分解,然后列出两个平衡方程。
图1—16 图1—18六精题精练。
1、如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角。
则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是(AC )=m1g+m2g-Fsinθ=m1g+m2g-Fcosθθθ2、重G=5N的木块在水平压力F作用下,静止在竖直墙面上,则木块所受的静摩擦力f = N ;若木块与墙面间的动摩擦因数为μ=,则当压力F N=N时木块可沿墙面匀速下滑。
3、如图(1)人和木板的质量分别为m和M,不计滑轮质量及滑轮与绳之间的摩擦,保持系统静止时,求人对绳子的拉力T 2=4、如图所示,物体B叠放在物体A上,水平地面光滑,外力F作用于物体A上,便它们一起运动,试分析两物体受到的,静摩擦力的方向。
5、如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。
滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ。
若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则( C ) (A)将滑块由静止释放,如果μ>ta nθ,滑块将下滑(B)给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<ta nθ,滑块将减速下滑(C)用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=t a nθ,拉力大小应是2mgsinθ(D)用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=t a nθ,拉力大小应是mgsinθA、B对斜面上的滑块受力分析,受重力、支持力、摩擦力,要使物块沿斜面下滑,则mgsinθ>μmgcos θ,故μ<tanθ,故AB错误;C、若要使物块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑,由平衡条件有:? F-mgsinθ-μmgcosθ=0故F=mgsinθ+μmgcosθ,若μ=tanθ,则mgsinθ=μmgcosθ,即F=2mgsinθ.故C正确;D、若要使物块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动,由平衡条件有:?? F+mgsinθ-μmgcosθ=0?则F=μmgcosθ-mgsinθ,由于F>0,则有μ>tanθ.故D错误.故选C6、如图,将物体Q缓慢向右移动一点,P、Q始终平衡,物体Q所受的力中,增大的是( BC )A.绳子所给的拉力B.地面所给的支持力C.地面所给的摩擦力D.以上各力均不增大7、如图所示,物体m与斜面体M一起静止在水平面上。
若将斜面的倾角θ稍微增大一些,且物体m仍静止在斜面上,则(AB )A.斜面体对物体的支持力变小B.斜面体对物体的摩擦力变大C.水平面与斜面体间的摩擦力变大D.水平面与斜面体间的摩擦力变小8、如图2所示,用细绳连接用同种材料制成的a和b两个物体。
它们恰能沿斜面向下作匀速运动,且绳子刚好伸直,关于a、b的受力情况( C )A.a受3个力,b受4个力B.a受4个力,b受3个力C.a、b 均受3个力D.a、b 均受4个力9、如图,质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上,能使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次力之比F1:F2等于( B )A. cosθ+μsinθB. cosθ-μsinθ+μtanθ D. 1-μtanθ10、建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。
质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取lOm/s2) ( B )A.510 N B.490 NC.890 N D.910 N11、如图所示。
用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,今对于球a持续施加一个向左偏下300的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上300的同样大的恒力,最后达到平衡,则表示平衡状态的图可能是:12、如图所示,两块同样的条形磁场A 、B ,它们的质量均为m ,将它们竖直叠放在水平桌面上,用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A ,若弹簧秤上的读数为m g ,则B 与A 的弹力F 1及桌面对B 的弹力F 2分别为:A.mg F F ==21,0B.0,21==F mg FC.mg F F <>21,0D.mg F F =>21,011、如图所示,绳OA 、OB 等长以点固定不动,在手持B 点沿圆弧向C 点运动的过程中,绳OB 的张力将:A.由大变小B.由小变大C.先变小后变大D.先变大后变小七、强化练习题1.置于水平面上的物体,在水平方向的拉力作用下向前运动.当拉力增大时,物体的运动速度也随之变大,则该物体所受的滑动摩擦力将( )A .增大B .不变C .减小D .无法确定2.粗糙的水平面上叠放着A 和B 两个物体,A 和B 间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F 拉B ,而B 仍保持静止,则此时( )A .B 和地面间的静摩擦力等于F ,B 和A 间的静摩擦力也等于F . B .B 和地面间的静摩擦力等于F ,B 和A 间的静摩擦力等于零.C .B 和地面间的静摩擦力等于零,B 和A 间的静摩擦力也等于零.D .B 和地面间的静摩擦力等于零,B 和A 间的静摩擦力等于F .3.重为100N 的物体在水平面上向右运动,同时受到一个向左的5N 的水平拉力作用,若物体和水平面间的动摩擦因数为,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是 ( )A .10N ,水平向左 ,水平向右 ,水平向左 ,水平向左 4.关于产生摩擦力的条件,下列说法正确的是( )A .相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力的作用B .相对运动的物体间总有摩擦力的作用C .只有相互压紧和相对运动的物体间才有摩擦力的作用D .只有相互压紧和发生相对或有相对运动趋势的不光滑的物体间才有摩擦力的作用 5.关于摩擦力的下列说法中,正确的是( )A .摩擦力的方向一定与正压力方向垂直 ;B .摩擦力的方向一定与运动方向相反C .摩擦力的方向可能与接触面垂直; D.物体受到的外力发生变化时,它受到的摩擦力也一定改变 6.关于动摩擦因数下列说法正确的是( )A .任何物体间动摩擦因数都相同B .物体越重时,动摩擦因数越大C.动摩擦因数与物体运动状态有关,物体运动越快时动摩擦因数越大D.动摩擦因数是由制成物体的材料决定的,与物体间的压力和其运动状态无关7.下列说法中正确的是()A.物体越重,使它滑动时它受到的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比B.由公式μ= F/N可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比与正压力成反比C.摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反;D.摩擦力总是对物体运动起阻碍作用。