高中物理教案(受力分析).doc

精品文檔 高中物理學(xué)科教師輔導(dǎo)教案學(xué)員編號(hào)： 年 級(jí)：高一 課 時(shí) 數(shù)： 3學(xué)員姓名： 輔導(dǎo)科目：物理 學(xué)科教師：授課內(nèi)容力的種類(lèi)受力分析力的合成與分解星 級(jí)教學(xué)重難點(diǎn)1、 掌握重力、彈力、摩擦力的作用點(diǎn)、大小、方向等性質(zhì)2、 掌握滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的區(qū)別和聯(lián)系3、 掌握力的合成和分解的方法教學(xué)內(nèi)容T力的種類(lèi)專(zhuān)題導(dǎo)入6月20日，騎士隊(duì)?wèi)?zhàn)勝勇士隊(duì)拿下NBA冠軍，完成了騎士隊(duì)NBA冠軍0的突破。在籃球運(yùn)動(dòng)中，球從隊(duì)員手中拋出，到進(jìn)籃球，它的運(yùn)行狀態(tài)一直在改變。那么是什么原因造成了它的改變呢？力的概念：物理學(xué)中，我們把 物體和物體之間的相互作用 稱做力。單位： 牛頓 ，簡(jiǎn)稱： 牛 ，符號(hào)： N 力是矢量，即有大小，又有方向。我們用帶箭頭的線段來(lái)表示力。力的三要素： 大小 、 方向 、 作用點(diǎn) 。知識(shí)典例力的種類(lèi)：1、 重力定義：地面附近的一切物體都受到地球引力，由于地球引力而使物體受到的力叫做重力。說(shuō)明：地球附近的物體都受到重力作用。 重力是由地球的吸引而產(chǎn)生的，但不能說(shuō)重力就是地球的吸引力。 重力的施力物體是地球。 在兩極時(shí)重力等于物體所受的萬(wàn)有引力，在其它位置時(shí)不相等。 1、 大?。篏=mg說(shuō)明：在地球表面上不同的地方同一物體的重力大小不同的，緯度越高，同一物體的重力越大，因而同一物體在兩極比在赤道重力大。 一個(gè)物體的重力不受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，與是否還受其它力也無(wú)關(guān)系。 在處理物理問(wèn)題時(shí)，一般認(rèn)為在地球附近的任何地方重力的大小不變。2、 方向：豎直向下說(shuō)明：方向指向地心 一個(gè)物體的重力的方向不受其他力的影響，與是否還受其它力也無(wú)關(guān)系。3、 作用點(diǎn)：重心 重心：物體所受重力的作用點(diǎn)。 重心的確定：質(zhì)量分布均勻。物體的重心只與物體的形狀有關(guān)。形狀規(guī)則的均勻物體，它的重心就在幾何中心上。 質(zhì)量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。 薄板形物體的重心，可用懸掛法確定。 說(shuō)明：物體的重心可在物體上，也可在物體外。 重心的位置與物體所處的位置及放置狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。 引入重心概念后，研究具體物體時(shí)，就可以把整個(gè)物體各部分的重力用作用于重心的一個(gè)力來(lái)表示，于是原來(lái)的物體就可以用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)代替。這個(gè)點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。例1：關(guān)于重力的說(shuō)法正確的是（ ） A物體重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，當(dāng)物體處于超重狀態(tài)時(shí)重力大，當(dāng)物體處于失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力小。 B重力的方向跟支承面垂直 C重力的作用點(diǎn)是物體的重心 D形狀規(guī)則的物體的重心，一定在它的幾何中心【解析】物體無(wú)論是處于超重或失重狀態(tài)，其重力不變，只是視重發(fā)生了變化，物體的重力隨在地球上的緯度變化而變化，所以 A錯(cuò)什么是超重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)依K的拉力）大于物體所受重力的現(xiàn)象叫做超重，類(lèi)比電梯啟動(dòng)和下落。什么是失重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)依K的拉力）小于物體所受重力的現(xiàn)象叫做失重例2：畫(huà)出物體受到的重力1、 拋出前后的籃球 2、傳送帶上的行李箱 3、拱形橋上的汽車(chē)【解析】重力的方向始終是豎直向下，和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，和所受的其他力也無(wú)關(guān)。2、 彈力定義：發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力。 說(shuō)明：彈力產(chǎn)生的條件：接觸；彈性形變。 彈力是一種接觸力，必存在于接觸的物體間。 彈力與彈性形變同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失。 1、大?。簭椈稍趶椥韵薅葍?nèi)遵循胡克定律F=kx，k是勁度系數(shù)，表示彈簧本身的一種屬性，k僅與彈簧的材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置無(wú)關(guān)。其他物體的彈力應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況，利用平衡條件或運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律計(jì)算。2、彈力的方向：與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向相反。 幾種典型的產(chǎn)生彈力的理想模型： 輕繩的拉力（張力）方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。 點(diǎn)與平面接觸，彈力方向垂直于平面；點(diǎn)與曲面接觸，彈力方向垂直于曲面接觸點(diǎn)所在切面。 平面與平面接觸，彈力方向垂直于平面，且指向受力物體；球面與球面接觸，彈力方向沿兩球球心連線方向，且指向受力物體。 3、 作用點(diǎn)：接觸點(diǎn),接觸面4、彈力有、無(wú)的判斷：彈力的產(chǎn)生條件是接觸且發(fā)生彈性形變。但有的形變明顯，有的不明顯。那么如何判斷相互接觸的物體間有無(wú)彈力？圖11ab法1： “假設(shè)法”例3：如圖所示，判斷接觸面對(duì)球有無(wú)彈力，已知球靜止，接觸面光滑。【解析】圖a中接觸面對(duì)球沒(méi)有彈力；圖b中斜面對(duì)小球有支持力法2：根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析彈力。圖13圖12例4：如圖所示，判斷接觸面MO、ON對(duì)球有無(wú)彈力，已知球靜止，接觸面光滑?！窘馕觥繄D中球由于受重力，對(duì)水平面ON一定有擠壓，故水平面ON對(duì)球一定有支持力，假設(shè)還受到斜面MO的彈力，如圖13所示，則球?qū)⒉粫?huì)靜止，所以斜面MO對(duì)球沒(méi)有彈力。【總結(jié)】彈力有、無(wú)的判斷是難點(diǎn)，分析時(shí)常用“假設(shè)法”并結(jié)合“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析。3、 摩擦力分類(lèi)：滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力。1、滑動(dòng)摩擦力定義：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相當(dāng)于另一個(gè)物體滑動(dòng)的時(shí)候，要受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。 說(shuō)明：摩擦力的產(chǎn)生是由于物體表面不光滑造成的。 摩擦力具有相互性。 （2） 動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件：A.兩個(gè)物體相互接觸；B.兩物體發(fā)生形變；C.兩物體發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)；D.接觸面不光滑。 （3）滑動(dòng)摩擦力的方向：總跟接觸面相切，并跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。 說(shuō)明：“與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反”不能等同于“與運(yùn)動(dòng)方向相反”。 滑動(dòng)摩擦力可能起動(dòng)力作用，也可能起阻力作用。（4）滑動(dòng)摩擦力的大小：F=FN 說(shuō)明：FN兩物體表面間的壓力，性質(zhì)上屬于彈力，不一定是重力。應(yīng)具體分析。 與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān)，無(wú)單位。 滑動(dòng)摩擦力大小，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)。 （5）效果：總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。 （6）滾動(dòng)摩擦：一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦，滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦要小得多。 2、靜摩擦力定義：兩相對(duì)靜止的相接觸的物體間，由于存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而產(chǎn)生的摩擦力。 說(shuō)明：靜摩擦力的作用具有相互性。（1）靜摩擦力的產(chǎn)生條件：A.兩物體相接觸；B.接觸面不光滑；C.兩物體有形變；D.兩物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 （2）靜摩擦力的方向：總跟接觸面相切，并總跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。 說(shuō)明：運(yùn)動(dòng)的物體可以受到靜摩擦力的作用。 如：汽車(chē)?yán)?靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向相同，可以相反，還可以成任一夾角。 如：車(chē)輛轉(zhuǎn)彎 靜摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力。 如：汽車(chē)?yán)洠?）靜摩擦力的大小：兩物體間的靜摩擦力的取值范圍0FFm，其中Fm為兩個(gè)物體間的最大靜摩擦力。靜摩擦力的大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況，利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行計(jì)算。 說(shuō)明：靜摩擦力是被動(dòng)力，其作用是與使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力相平衡，在取值范圍內(nèi)是根據(jù)物體的“需要”取值，所以與正壓力無(wú)關(guān)。 （4） 效果：總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 3判斷摩擦力的有、無(wú)摩擦力的產(chǎn)生條件為：（1）兩物體相互接觸，且接觸面粗糙；（2）接觸面間有擠壓；（3）有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)例5：如圖18所示，判斷下列幾種情況下物體A與接觸面間有、無(wú)摩擦力。圖a中物體A靜止 圖b中物體A沿豎直面下滑，接觸面粗糙圖c中物體A沿光滑斜面下滑圖18圖d中物體A靜止【解析】圖a中物體A靜止，水平方向上無(wú)拉力，所以物體A與接觸面間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以無(wú)摩擦力產(chǎn)生；圖b中物體A沿豎直面下滑時(shí)，對(duì)接觸面無(wú)壓力，所以不論接觸面是否光滑都無(wú)摩擦力產(chǎn)生；圖c中接觸面間光滑，所以無(wú)摩擦力產(chǎn)生；圖d中物體A靜止，由于重力作用，有相對(duì)斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以有靜摩擦力產(chǎn)生?！究偨Y(jié)】判斷摩擦力的有、無(wú)，應(yīng)依據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件，關(guān)鍵是看有沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。4摩擦力的方向摩擦力的方向?yàn)榕c接觸面相切，.且與物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。但相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不如相對(duì)運(yùn)動(dòng)直觀，具有很強(qiáng)的隱蔽性，常用下列方法判斷。法1：“假設(shè)法”。即假設(shè)接觸面光滑，看原來(lái)相對(duì)靜止的物體間能發(fā)生怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。若能發(fā)生，則這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向就為原來(lái)靜止時(shí)兩物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。若不能發(fā)生，則物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。圖19例6：如圖19所示為皮帶傳送裝置，甲為主動(dòng)輪，傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，P、Q分別為兩輪邊緣上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是：AP、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反BP點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同CP點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反DP、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同【解析】正確答案為B【總結(jié)】判斷摩擦力的有、無(wú)及摩擦力的方向可采用“假設(shè)法”分析。摩擦力方向與物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，有時(shí)還與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同。圖112例7：如圖112所示，A、B兩物體豎直疊放在水平面上，今用水平力F拉物體，兩物體一起勻速運(yùn)動(dòng)，試分析A、B間的摩擦力及B與水平面間的摩擦力?！窘馕觥勘绢}分析摩擦力時(shí)應(yīng)根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。以A物體為研究對(duì)象：A物體在豎直方向上受重力和支持力，二者平衡，假設(shè)在水平方向上A受到B對(duì)它的靜摩擦力，該力的方向一定沿水平方向，這樣無(wú)論靜摩擦力方向向左或向右，都不可能使A物體處于平衡狀態(tài)，這與題中所給A物體處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相矛盾，故A物體不受B對(duì)它的靜摩擦力。反過(guò)來(lái)，B物體也不受A物體對(duì)它的靜摩擦力。分析B物體與水平面間的摩擦力可以A、B整體為研究對(duì)象。因A、B一起勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向上合外力為零。水平方向上整體受到向右的拉力F作用，所以水平面對(duì)整體一定有向左的滑動(dòng)摩擦力，而水平面對(duì)整體的滑動(dòng)摩擦力也就是水平面對(duì)B物體的滑動(dòng)摩擦力?！究偨Y(jié)】靜摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，判斷時(shí)除了用“假設(shè)法”外，還可以根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”、及 牛頓第三定律來(lái)分析?；瑒?dòng)摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。強(qiáng)化練習(xí) 1、關(guān)于彈力，下列說(shuō)法正確的是( )A .相互接觸的物體間必定有彈力的作用B .壓力和支持力總是跟接觸面垂直的C .物體對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力是桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的D .在桌面上的物體對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力就是物體的重力2、由胡克定律f=kx可知：K=f/x下列判斷正確的是（ ）A、f越大,k越小 B、x越大,k越小 C、k與x和f有關(guān) D、在彈性限度內(nèi)，無(wú)論彈簧拉長(zhǎng)或縮短，k值不變3、關(guān)于摩擦力，下列說(shuō)法中正確的是( ) A滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生于兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間 B滑動(dòng)摩擦力方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致 C滑動(dòng)摩擦力方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 D速度越大的物體，所受的滑動(dòng)摩擦力越大 4、水平桌面上有一個(gè)木塊壓著一張紙，擋著木塊向右把紙抽出，則木塊受到的摩擦力方向?yàn)?( )A.向左 B.向右 C.可能向左，可能向右 D.無(wú)法確定ABF 5、如圖所示,在粗糙的水平面上疊放著物體A和B,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持靜止,則下面的說(shuō)法中正確的是（ ）. A. 物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于F C. 物體A與B間的靜摩擦力的大小等于F B. 物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于零 D. 物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零 6、三個(gè)相同的木塊放在粗糙的同一水平面上,分別受到F1、F2、F3作用后都向右運(yùn)動(dòng),關(guān)于它們所受的摩擦力f1、f2、 f3大小比較,正確的是() A.f1f2f3 B.f1=f3f2 C.f1=f2=f3 D.f1=f3f2 7、如圖所示，A、B兩長(zhǎng)方體木塊放在水平面上，它們的高度相等，長(zhǎng)木板C放在它們上面.用水平力F拉木塊A， 使A、B、C一起沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（ ） A.A對(duì)C的摩擦力向右 B.C對(duì)A的摩擦力向右 C.B對(duì)C的摩擦力向右 D.C對(duì)B的摩擦力向右8、如圖所示，表面粗糙情況相同的長(zhǎng)方體木塊在水平力F作用下運(yùn)動(dòng)，水平面作用于木塊的滑動(dòng)摩擦力在圖甲、乙兩種情況中 ( ) A甲大 B乙大 C一樣大 D無(wú)法確定回顧小結(jié) 重力、彈力、摩擦力的概念、性質(zhì)、大小、方向、作用點(diǎn) 滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的區(qū)別、聯(lián)系和判斷C受力分析專(zhuān)題導(dǎo)入 上一講，我們講到了常見(jiàn)的集中性質(zhì)力：重力、彈力、摩擦力。這一講，我們學(xué)習(xí)對(duì)物體受力分析的方法。知識(shí)典例1、 受力分析的基本原則為了在受力分析時(shí)不多分析力，也不漏力，一般情況下按下面的步驟進(jìn)行： （1）確定研究對(duì)象 一般可以是某個(gè)物體也可以是整體（多個(gè)物體看成整體）。（2）按順序畫(huà)力1 先畫(huà)非及接觸力：重力，作用點(diǎn)畫(huà)在物體的重心，方向豎直向下。2 再畫(huà)其他場(chǎng)力：看是否有電、磁場(chǎng)力作用，如有則畫(huà)出。3 次畫(huà)已知力（題目中給予的力F）4 再畫(huà)接觸力（彈力和摩擦力）：看研究對(duì)象跟周?chē)渌矬w有幾個(gè)接觸點(diǎn)（面），先對(duì)某個(gè)接觸點(diǎn)（面）分析，若有擠壓，則畫(huà)出彈力，若還有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則再畫(huà)出摩擦力。分析完一個(gè)接觸點(diǎn)（面）后，再依次分析其他的接觸點(diǎn)（面）。（3）驗(yàn)證： 5 每一個(gè)力都應(yīng)找到對(duì)應(yīng)的施力物體 6 受的力應(yīng)與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)。說(shuō)明：（1）只分析研究對(duì)象受的根據(jù)性質(zhì)命名的實(shí)際力(如：重力、彈力、摩擦力等)，不畫(huà)它對(duì)別的物體的作用力。（2）合力和分力不能同時(shí)作為物體所受的力。（3）每一個(gè)力都應(yīng)找到施力物體，防止“漏力”和“添力”。（4）可看成質(zhì)點(diǎn)的物體，力的作用點(diǎn)可畫(huà)在重心上，對(duì)有轉(zhuǎn)動(dòng)效果的物體，則力應(yīng)畫(huà)在實(shí)際位置上。（5）為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化，常忽略某些次要的力。如物體速度不大時(shí)的空氣阻力、物體在空氣中所受的浮力等。 （6）分析物體受力時(shí)，除了考慮它與周?chē)矬w的作用外，還要考慮物體的運(yùn)動(dòng)情況(平衡狀態(tài)、加速或減速)，當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)情況不同時(shí)，其情況也不同。2、 整體法與隔離法整體法隔離法概念將幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法將研究對(duì)象與周?chē)矬w分隔開(kāi)的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問(wèn)題分析整體周?chē)渌矬w對(duì)整體的作用。而不畫(huà)整體內(nèi)部物體間的相互作用。分析它受到周?chē)渌矬w對(duì)它的作用力例1：如圖113甲所示，豎直墻壁光滑，分析靜止的木桿受哪幾個(gè)力作用。乙圖113【解析】桿受重力、方向豎直向下；彈力N1，垂直于墻且指向桿，彈力N2，垂直于地面且指向桿；地面對(duì)桿向左的摩擦力f。如圖113乙所示【總結(jié)】受力分析時(shí)應(yīng)按步驟分析，桿受的各力應(yīng)畫(huà)在實(shí)際位置上。不要將各力的作用點(diǎn)都移到重心上去。例2：如圖114甲所示，、疊放于水平地面上，加一水平力，三物體仍靜止，分析、的受力情況?！窘馕觥緼、B、C三物體的受力如圖圖114乙所示甲乙圖114【總結(jié)】用隔離法分析物體受力分析最常用的方法，分析時(shí)應(yīng)將研究的物體單獨(dú)拿出來(lái)，不要都畫(huà)在一起，以免出現(xiàn)混亂。同時(shí)應(yīng)根據(jù)牛頓第三定律分析。A對(duì)B的壓力及B對(duì)C的壓力應(yīng)以和表示，不要用和表示，因中它們跟、是不同的。此題也可以用先整體后部分，由下向上的方法分析。例3：如圖115甲所示，物體、靜止，畫(huà)出、的受力圖。 【解析】A、B受力如圖115乙所示圖115甲圖115乙總結(jié):此類(lèi)問(wèn)題用隔離法分析，應(yīng)注意A、B間、A與墻間的摩擦力的分析，同時(shí)要根據(jù)牛頓第三定律分析。圖116例4：如圖116所示，用兩相同的夾板夾住三個(gè)重為G的物體A、B、C，三個(gè)物體均保持靜止，請(qǐng)分析各個(gè)物體的受力情況.【解析】A、B、C受力如圖圖117所示圖117【總結(jié)】明確各物體所受的摩擦力是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵，較好的解決方法是先整體法確定兩側(cè)的摩擦力，再用隔離法確定單個(gè)物體所受的摩擦力。強(qiáng)化練習(xí) 1、如圖所示，a、b、c三塊木塊重力均為G，將它們按壓在豎直墻上靜止，此時(shí)b對(duì)c的摩擦力（ ）A大小等于G，方向豎直向下 B大小等于G，方向豎直向上C大小等于2G，方向豎直向下 D大小等于1/2G，方向豎直向下2、如圖,一個(gè)小球用兩根輕繩掛在天花板上,球靜止,繩1傾斜,繩2恰好豎直。則小球所受的作用力有( ) 12A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè) 3、如圖所示，斜面固定在水平地面上，先讓物體A沿斜面下滑，恰能勻速后給A一個(gè)沿斜面向下的力F，讓其加 速下滑設(shè)前后兩次A與斜面間的摩擦力分別為f1、f2，地面給斜面的支持力分別為N1、N2，則（ ） Af1=f2 ，N1=N2 Bf1=f2 ，N1N2 Cf1f2 ，N1f2 ，N1N2 4、分析物體A的受力FA勻速下下下滑F(xiàn)A勻速AB5、 把一個(gè)物體放在傳送帶上，當(dāng)傳送帶勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)（物體與傳送帶之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)）如圖則物體受到的力有 ( )A.重力，傳送帶的支持力，靜摩擦力（沿傳送帶向上）B.重力，傳送帶的支持力，靜摩擦力（沿傳送帶向下）C.重力，傳送帶的支持力，靜摩擦力（沿傳送帶向上），下滑力 D.重力，傳送帶的支持力，靜摩擦力（沿傳送帶向下），下滑力6、 如圖所示，放在水平地面上的物體A重G=100 N，左側(cè)用輕質(zhì)繩系在墻上，此時(shí)張力為零，右側(cè)連著一輕質(zhì)彈簧，已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，彈簧的勁度系數(shù)k=25 N/cm在彈簧的右端加一水平拉力F，則：(1)當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)1 cm時(shí)，物體受哪幾個(gè)力的作用，各為多大(2)當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)2 cm時(shí)，物體受哪幾個(gè)力的作用，各為多大回顧小結(jié) 受力分析的順序、要點(diǎn)、驗(yàn)證。 整體法和隔離法的運(yùn)用C力的合成與分解專(zhuān)題導(dǎo)入 我們講過(guò)了受力分析，那么我們來(lái)思考一個(gè)問(wèn)題，為什么一個(gè)物體受了那么多力的作用，最終會(huì)靜止或向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。知識(shí)典例一、力的合成1、 合力與分力：當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用，我們可以求出一個(gè)力，這個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來(lái)幾個(gè)力的共同效果相同，這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力，原來(lái)的幾個(gè)力叫做分力。說(shuō)明：合力是幾個(gè)力的等效力，是互換的，不是共存的。 合力可能大于每一個(gè)分力，也可能小于每一個(gè)分力，還可能大于一個(gè)分力而小于另一個(gè)分力。2、 共點(diǎn)力：幾個(gè)力的作用點(diǎn)相同，或幾個(gè)力的作用線相交于一個(gè)點(diǎn)，這樣的力叫共點(diǎn)力。3、 力的合成：求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫做力的合成。例1、關(guān)于兩個(gè)分力F1、F2及它們的合力F的說(shuō)法，下述不正確的是( AC )A.合力F一定與F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同 B.兩力F1、F2不一定是同種性質(zhì)的力C.兩力F1、F2一定是同一個(gè)物體受的力 D.兩力F1、F2與F是物體同時(shí)受到的三個(gè)力4、力的合成的運(yùn)算法則(1)平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向線段為鄰邊作平行四邊形，平行四邊形的對(duì)角線就表示合力的大小和方向，如圖甲所示(2)三角形定則：求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的線段首尾順次相接地畫(huà)出，把F1、F2的另外兩端連接起來(lái)，則此連線就表示合力的大小和方向，如圖乙所示5、 求合力方法：（1）作圖法：從力的作用點(diǎn)起，按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1和F2的圖示，再以F1和F2的圖示為鄰邊作平行四邊形，畫(huà)出過(guò)作用點(diǎn)的對(duì)角線，量出對(duì)角線的長(zhǎng)度，計(jì)算出合力的大小，量出對(duì)角線與某一力的夾角確定合力的方向(如圖所示)。（2） 計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求出合力。幾種特殊情況：相互垂直的兩個(gè)力合成，合力大小為F；夾角為、大小相等的兩個(gè)力合成，其平行四邊形為菱形，對(duì)角線相互垂直，合力大小為F2F1cos；夾角為120、大小相等的兩個(gè)力合成，合力大小與分力相等，方向沿二力夾角的平分線；求F、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的公式：。（3）多個(gè)力合成的方法：如果有兩個(gè)以上共點(diǎn)力作用在物體上，我們也可以應(yīng)用平行四邊形定則求出它們的合力：先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。說(shuō)明：平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力的合成，對(duì)非共點(diǎn)力的合成不適用。今后我們所研究的問(wèn)題，凡是涉及力的運(yùn)算的題目，都是關(guān)于共點(diǎn)力方向的問(wèn)題。6、合力范圍的確定(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍：|F1F2|FF1F2，即兩個(gè)力的大小不變時(shí)，其合力隨夾角的增大而減小當(dāng)兩個(gè)力反向時(shí)，合力最小，為|F1F2|；當(dāng)兩個(gè)力同向時(shí)，合力最大，為F1F2。(2)三個(gè)共點(diǎn)力的合成范圍：最大值：三個(gè)力同向時(shí)，其合力最大，為FmaxF1F2F3。最小值：以這三個(gè)力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形（兩邊之和大于第三邊，兩邊之差小于第三邊），則其合力的最小值為零，即Fmin0；如果不能，則合力的最小值的大小等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力和的絕對(duì)值，即FminF1|F2F3|(F1為三個(gè)力中最大的力)。特別提醒：二個(gè)分力一定時(shí)，夾角越大，合力越小；合力一定，二等大分力的夾角越大，二分力越大；合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力的大小。7、矢量和標(biāo)量(1)矢量：既有大小又有方向的量相加時(shí)遵循平行四邊形定則(2)標(biāo)量：只有大小沒(méi)有方向的量求和時(shí)按算術(shù)法則相加例2、一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長(zhǎng)相等)，則下列說(shuō)法正確的是( B )A.三力的合力有最大值F1F2F3,方向不確定 B.三力的合力有唯一值3F3,方向與F3同向C.三力的合力有唯一值2F3，方向與F3同向 D.由題給條件無(wú)法求出合力大小例3、水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B。一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為m10kg的重物，CBA30，如圖所示，則滑輪受到繩子的作用力為(g取10N/kg)( C )A.50N B. C.100N D.例4、如圖所示，用一根長(zhǎng)1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫(huà)框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為10N，為使繩不斷裂，畫(huà)框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取10m/s2)( A )A. B. C.m D二、力的分解1.定義:求一個(gè)已知力的分力叫力的分解。2.注意:幾個(gè)分力與原來(lái)那個(gè)力是等效的，它們可以相互替代，并非同時(shí)存在。3.力的分解定則:平行四邊形定則，力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。兩個(gè)力的合力唯一確定，一個(gè)力的兩個(gè)分力不是唯一的，如果沒(méi)有其他限制，對(duì)于一條對(duì)角線，可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形(如圖所示)。即同一個(gè)力F可以分解成無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力。4.按效果進(jìn)行分解力的作用效果有兩種，其一是便物體發(fā)生形變，其二是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。效果一可以是單個(gè)力產(chǎn)生的，而效果二通常是合力共同作用的結(jié)果，其中一個(gè)力的效果往往由于其它個(gè)別力的存在無(wú)法直接體現(xiàn)，此時(shí)若想明確單個(gè)力的作用效果二，通常假設(shè)影響其效果二體現(xiàn)的其它力不存在。（1）按力的效果分解力的規(guī)律在形變方向上分解：根據(jù)前面所學(xué)彈力的方向與物體形變的方向相反（在同一直線上），而彈力的方向規(guī)律可以總結(jié)為：1）沿繩的收縮方向；2）垂直接觸面。因此，一個(gè)力對(duì)與物體相連（接觸）的繩或面（線）產(chǎn)生傳遞而引起形變,因此力的分解方向與形變方向相同，即力的分解應(yīng)在：1）繩的方向；2）垂直接觸面。在改變運(yùn)動(dòng)方向上分解：可以想像，若該物體與繩相接，其可運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)榇怪崩K方向（如家中的擺鐘，蕩秋千）；若該物體與面接觸，其可運(yùn)動(dòng)的方向是沿面方向。因此一個(gè)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)角度來(lái)分解，其分解的方向可以總結(jié)為：1）垂直繩方向；2）沿面方向。與繩相連的物體受力分解時(shí)的分解方向要么沿繩，要么就是與繩垂直；與面接觸的物體受力分解時(shí)的分解方向要么沿面，要么是垂直面。（2）在實(shí)際分解中，常將一個(gè)力沿著該力的兩個(gè)效果方向進(jìn)行分解，效果分解法的方法步驟：畫(huà)出已知力的示意圖；根據(jù)此力產(chǎn)生的兩個(gè)效果確定出分力的方向；以該力為對(duì)角線作出兩個(gè)分力方向的平行四邊形，即作出兩個(gè)分力。（3）利用平行四邊形定則求分力的方法計(jì)算法：利用力的平行四邊形定則將已知力按幾何方法求解，作出各力的示意圖，再根據(jù)解幾何知識(shí)求出各分力的大小，確定各分力的方向。因此其解題的基本思路可表示為：例：如右圖找出重力G的兩個(gè)作用效果，并求它的兩個(gè)分力。如圖F1Gsin ，F(xiàn)2Gcos。（4）力按作用效果分解的幾個(gè)典型實(shí)例實(shí)例分析地面上物體受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn)，另一方面向上提物體，因此拉力F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2。質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體具有沿斜面下滑趨勢(shì)的分力F1；二是使物體壓緊斜面的分力F2，。質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時(shí)其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使球壓緊板的分力F1；二是使球壓緊斜面的分力F2，。質(zhì)量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使球壓緊豎直墻壁的分力F1；二是使球拉緊懸線的分力F2，。A、B兩點(diǎn)位于同一平面上，質(zhì)量為m的物體由AO、BO兩線拉住，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體拉緊AO線的分力F2；二是使物體拉緊BO線的分力質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是拉伸AB的分力F1；二是壓縮BC的分力F2，。質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是拉伸AB的分力F1；二是壓縮BC的分力F2，。（5）用力的矢量三角形定則分析力最小值的規(guī)律：當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力F1的方向時(shí)，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是兩分力垂直。F2的最小值為：F2min=F sin。當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí)，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是：所求分力F2與合力F垂直，F(xiàn)2的最小值為：F2min=F1sin。當(dāng)已知合力F的大小及一個(gè)分力F1的大小時(shí)，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是：已知大小的分力F1與合力F同方向，F(xiàn)2的最小值為FF1。【例6】如圖所示，用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間，重物處于靜止?fàn)顟B(tài)，AO繩水平，OB繩與豎直方向的夾角為，則AO繩的拉力FA、OB繩的拉力FB的大小與G之間的關(guān)系為( A )A.FAGtan B.FA C.FB D.FBGcos【例7】如圖所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為。設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點(diǎn)的彈力分別為F1和F2，以下結(jié)果正確的是( D )A.F1mgsin B.F1 C.F2mgcos D.F24.正交分解法在處理力的合成和分解的復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，有一種比較簡(jiǎn)便宜行的方法正交分解法。求多個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)，如果連續(xù)運(yùn)用平行四邊形法則求解，一般說(shuō)來(lái)要求解若干個(gè)斜三角形，一次又一次地求部分的合力的大小和方向，計(jì)算過(guò)程顯得十分復(fù)雜，如果采用力的正交分解法求合力