第三讲：判断弹力和摩擦力的有无 -

第三讲：分析弹力和摩擦力的有无

班级——————姓名————————对物体的受力情况作出全面准确的分析，是解决力学问题的前提和基础。受力分析方法和能力是物理学的基本方法和能力。分析一个物体的受力情况，比较困难的是弹力和摩擦力。

一、弹力

1、定义：指发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用

2、产生条件：产生条件是两物体直接接触且接触处有弹性形变发生。

判断接触处有无形变，要根据已知力和重力的合力的作用效果，看接触处有无挤压或拉伸，或者用假设法。

3、方向：物体是在发生弹性形变的时候产生弹力的，弹力总是使自己恢复原形，故弹力的方向是使物体回复原状的方向。

因此绳索等柔软体发生拉伸形变时产生的弹力（拉力）沿绳索指向绳索收缩的方向；两个相互挤压的物体间的弹力（压力或支持力）垂直于接触面（非平面接触时是切面或公切面），指向被支持或被压的方向。

4、大小

弹力的大小与弹性形变的大小有关，弹性形变越大弹力越大。对于弹簧，在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的形变成正比。

5、易错辨析

杆的弹力：杆产生的弹力的方向比较复杂，有时沿杆方向，有时不在杆的方向上；有时是拉力，有时是推力。具体方向和大小要结合题目意思，综合运用力学知识（共点力的平衡条件或牛顿运动定律）和方法分析判断，同时注意死杆和活杆的区别。

弹簧的弹力不可突变：当弹簧受外力作用，被压缩或伸长后产生一定的弹力，若使它伸长或压缩的外力突然撤去，这一时刻，由于弹簧的形变不可能在一瞬间（时刻）发生变化，所以，外力撤去的时刻，弹簧的弹力不变。

多解问题：在有弹簧的问题中，当弹簧是处于伸长还是压缩形变不确定或形变量大小不确定时可产生多解情况，应就各种可能情况分别进行讨论。

跨过光滑定滑轮的绳：对于跨过静滑轮或光滑物体的轻绳等，两边的弹力大小相等。二．摩擦力

1、定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫做摩擦力

2、产生条件：摩擦力分滑动摩擦力和静摩擦力，产生条件为：一是两物体直接接触，二是接触面上有弹力出现，三是接触面不光滑，四是两物体间有相对运动（滑动摩擦力）或有相对运动趋势（静摩擦力）。这四条缺一不可，若缺任何一条，物体间便无摩擦力作用。

相对运动的趋势的判断常用假设法，假设当两物体间无摩擦力作用时，物体将要运动的方向，也可以说就是物体受到的除摩擦力以外的力在物体可能运动方向上的合力的方向。

3、方向：摩擦力的方向沿接触面（非平面接触时是公切面）与相对运动（或趋势）的

方向相反。

4、大小：滑动摩擦力的大小由接触面的粗糙情况、材料（滑动摩擦因数μ）和接触面间的压力大小决定，与物体的运动速度及接触面的面积无关。它的大小可由滑动摩擦定律

f=μN 计算，也可根据其它力学规律计算。

两物体间的静摩擦力的大小，0＜F ≤Fm ，Fm 为最大静摩擦力。 5、易错辨析

有静摩擦力出现时两物体不一定静止：由于运动的相对性，有静摩擦力作用的两物体不一定处于静止状态，如将物体放在平板车上，平板车和物体一起在水平面上加速运动时，相对于地面，两者都是运动的。静摩擦力中的静指的是施力者与受力者间相对静止。 静摩擦力方向有可能与物体运动方向垂直：比如将物体放置在沿竖直轴转动的水平圆盘上，物体随圆盘一起转动时，物体受的静摩擦力沿盘面指向转轴而充当向心力，其方向沿圆盘半径，与物体随圆盘的运动方向（切线方向）垂直。

静摩擦力不一定大于滑动摩擦力：对于一定的接触面和压力，滑动摩擦力大小为f=μN ，是定值。但当两物体相对静止时，静摩擦力由摩擦力以外的力在可能运动方向上的合力而决定，而这个合力不一定大于两物体间的滑动摩擦力，但它们间的最大静摩擦力一定大于滑动摩擦力。

三、典型例题

1.分析满足下列条件的各个物体所受的力，并指出各个力的施力物体.

2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析

（1）沿水平草地滚动的足球

平面上的物体球

（3）在光滑水平面上向右运动的物体球

（4）在力F 作用下行使在路面上小车 （5）沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G V （2）沿斜面上滑的物体A （接触面光滑） （1）沿斜面下滚的小球，

接触面不光滑. （3）静止在斜面上的物体 （4）在力F 作用下静止在斜面上的物体

（5）各接触面均光滑 A 的物块A

3.对下列各种情况下的结点进行受力分析

4、 对下列各种情况下的物体A 进行受力分析，在下列情况下接触面均不光滑.

5.对下列各种情况下的A 、B 进行受力分析（各接触面均不光滑）

6、分析下列物体所受的力(竖直面光滑，水平面粗糙)

F

（1）A 静止在竖直

A

v

（2）A 沿竖直墙面下滑

A

（5）静止在竖直墙面

轻上的物体A

F

A

（

1）A 、B 同时同速向右行使向 B A F F B A （2）A 、B 同时同速向右行使向

（4）静止在竖直墙面

轻上的物体A F

A

（1）光滑小球

（3）A 、B 静止 F A B A

（2）静止 α

B A （4）均静止

B A

(5)均静止 （6）均静止 （7）均静止

（8）静止

A B C

B

A

B

A

A A （4）小球静止时的结点A A

四、课后作业：

1、分析各物体的受力情况

（1）随传送带一起匀速运动的物体 （2）随传送带一起由静止向右起动物体

（3）向上运输的物体 （4）向下运输的物体 （5）空中飞行的足球

(6) A 静止且各接触面光滑

(7) 放在斜面上相对斜

面静止和向上运动、向下运动的物块

8) 静止的球 （9）人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速运动 分 析人和木块的受力

2、如图所示，分析电梯上的人受力。

v

（2）刚踏上电梯的瞬间的人

V V A v

（1）随电梯匀速 上升的人

A

v

A

A

v

A

∟