高一物理上冊(cè)期末受力分析方法歸納總結(jié)文檔

1、受力分析方法總結(jié) 基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)梳理 暑期課程中,我們學(xué)習(xí)了力的概念,性質(zhì),以及常見(jiàn)的三種力（重力,彈力,摩擦力） ,下面進(jìn)行 簡(jiǎn)潔的歸納和復(fù)習(xí)； 重點(diǎn)學(xué)問(wèn)回憶 1 力的性質(zhì) 物質(zhì)性：力不能離開(kāi)物體而獨(dú)立存在,必需同時(shí)存在施力物體和受力物體； 獨(dú)立性：一個(gè)力作用于某一物體上產(chǎn)生的成效,與這個(gè)物體是否同時(shí)受其他力無(wú)關(guān)； 矢量性：力是矢量；既有大小,又有方向； 2 重力 重力的作用點(diǎn)：重力的作用點(diǎn)在物體的重心上；重心是物體的等效作用點(diǎn),可能在物體之內(nèi),也可 能在物體之外,不能認(rèn)為重力只作用在重心上； 3彈力 形變：物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生轉(zhuǎn)變,叫做形變；物體在形變后能夠復(fù)原原狀的形變 叫做彈性形變

2、； 在觀看物體的微小形變時(shí),使用了小量放大的物理思想； 彈力的產(chǎn)生條件： 相互接觸 存在彈性形變 彈力的方向：彈力的方向總是與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向相反； 常見(jiàn)彈力的方向 方 接 類(lèi)型 方向 圖示 面與面 垂直于公共接觸面指向受力物體 式 觸 第 1 頁(yè),共 10 頁(yè)點(diǎn)與面 過(guò)點(diǎn)垂直于面指向受力物體 點(diǎn)與點(diǎn) 垂直于公切面指向受力物體 輕繩 沿繩子指向繩收縮的方向 可沿桿的方向 輕桿 可不沿桿的方向 輕彈簧 沿彈簧形變的反方向 胡克定律 試驗(yàn)說(shuō)明,彈簧發(fā)生形變時(shí),在彈性限度內(nèi),彈力的大小 F 跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度 x 成正比,即 F kx ；式中的 k 稱(chēng)為彈簧的勁度系數(shù)（或

3、倔強(qiáng)系數(shù)） ,單位是牛頓每米,符號(hào) 用 N/m 表示； 變形式 F k x ；其含義為：在彈簧的彈性限度以內(nèi),彈力大小的增量 F 與彈簧長(zhǎng)度的增 量 x 成正比（由 F1 F2 k x1 x2 得 F k x ,其中 F 和 x 可正可負(fù)） 留意：彈簧彈力是彈簧兩端對(duì)外界的作用力； 4摩擦力 滑動(dòng)摩擦力 產(chǎn)生條件：相互接觸的物體間有彈力；接觸面粗糙；兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 方向：與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 大?。?f FN , 為滑動(dòng)摩擦因數(shù) 靜摩擦力 產(chǎn)生條件：相互接觸的物體間有彈力；接觸面粗糙；兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) f fmax ； 方向：與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反 大?。红o摩擦力 f 隨沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨

4、勢(shì)方向的外力增大而增大,但有一個(gè)范疇 0f max 稱(chēng)作最大靜摩擦力,最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力略大一點(diǎn),但通常認(rèn)為二者是相等 的； 關(guān)于摩擦力 的幾點(diǎn)說(shuō)明 留意不要把物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)等同 ） 摩擦力不愿定是阻力 受靜摩擦力的物體不愿定靜止 （ 摩擦力不愿定與運(yùn)動(dòng)方向相留意不要把物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向與運(yùn)動(dòng)方向等同 ）； 反（ 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1 關(guān)于物體的重心,以下表達(dá)正確選項(xiàng) A 重心就是物體的中心 B同一物體放置的位置不同,其重心在物體的位置也不同 C重心有可能在物體外部 D有規(guī)章形狀的物體,其重心在物體的幾何中心 第 2 頁(yè),共 10 頁(yè)【答案】 C 2 如以下圖, A , B 疊

5、放在水平地面上,就地面受到的壓力是 A A 和 B 對(duì)地面的壓力之和 C B 的重力 【答案】 B B只有 B 對(duì)地面的壓力 D A 和 B 的重力 3 關(guān)于彈力的方向,以下說(shuō)法正確選項(xiàng) A 壓力的方向總是垂直于接觸面,并指向被壓物 B支 持力的方向總是垂直于支持面,并指向被支持物 C繩對(duì) 物體拉力的方向總是沿著繩,并指向繩收縮的方向 D桿對(duì)物體的彈力總是沿著桿,并指向桿收縮的方向 【答案】 A BC 4 以下關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的說(shuō)法中正確選項(xiàng) A. 滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 B. 滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng) C. 滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 D. 滑動(dòng)摩擦力是

6、成對(duì)顯現(xiàn)的,兩個(gè)相互接觸的物體在發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),它們都要受到滑動(dòng)摩擦力 的作用 【答案】 CD 5 關(guān)于靜摩擦力,以下說(shuō)法中正確選項(xiàng) A 兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間確定有摩擦力的作用 B受靜摩擦力作用的物體確定是運(yùn)動(dòng)的 C靜摩擦力確定是阻力 D靜摩擦力的大小是可以變化的,但有一個(gè)限度 【答案】 D 4.1 彈力,摩擦力判定 1 相互接觸的物體是否存在彈力的判定方法 判定物體間是否存在擠壓產(chǎn)生形變,這種方法適用于形變明顯的情形,如彈簧； 假如物體間存在微小形變,不易判定,這時(shí)可用假設(shè)法進(jìn)行判定,即假設(shè)接觸的兩物體沒(méi)有彈 力,看它們是否符合題意（如靜止） 2 輕繩,輕桿,輕彈簧的比較 ,假如符合,說(shuō)明

7、不存在彈力,反之存在彈力； 形變方向 輕繩 輕桿 輕彈簧 拉伸 拉伸或壓縮 拉伸或壓縮 拉力或推力 彈力成效 彈拉力 沿繩 拉力或推力 力方向 形變形變不明顯 不愿定沿桿 沿彈簧軸線 量大小 彈力有顯著形變 可以突變 形變不明顯 的瞬時(shí)性 可以突變 不能突變 相同點(diǎn) 質(zhì)量不計(jì) 備注 輕桿中彈力的方向不愿定沿桿方向 輕桿只受兩個(gè)力時(shí),力沿桿伸長(zhǎng)或壓縮的方向 第 3 頁(yè),共 10 頁(yè)3物體間是否存在靜摩擦力的判定方法 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)的隱匿性,所以靜摩擦力的判定比較困難,因此常用下 面的方法判定； 假設(shè)法 先假定沒(méi)有靜摩擦力（光滑時(shí)） ,看相對(duì)靜止的物體間能否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；如

8、發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),就 有靜摩擦力,方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反；如不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),就沒(méi)有靜摩擦力； 換句話說(shuō),靜摩擦力的存在是為了使兩物體相對(duì)靜止；如沒(méi)有它,兩物體也能相對(duì)靜止,就沒(méi) 有靜摩擦力； 反推法（依據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析） 從爭(zhēng)論物體表現(xiàn)出的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推它必需具有的條件,分析組 成條件的相關(guān)因素中摩擦力所起 的作用,就簡(jiǎn)潔判定摩擦力了（在學(xué)習(xí)過(guò)后續(xù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律 的內(nèi)容后,我們能更好的懂得這種 方法）； 作用力與反作用力的關(guān)系法 依據(jù)“力是成對(duì)顯現(xiàn)的” ,先確定受力較少的物體受到靜摩擦力的方向,再確定另一物體受到的 靜摩擦力的方向； 4摩擦力大小的運(yùn)算 運(yùn)算摩擦力的大小時(shí),確定要先判定是靜摩擦力仍是滑動(dòng)

9、摩擦力； 假如是滑動(dòng)摩擦力,用公式 f FN 運(yùn)算；當(dāng)物體受到多個(gè)滑動(dòng)摩擦力時(shí),要留意分清每個(gè)摩 擦力對(duì)應(yīng)的 FN 大?。?假如是靜摩擦力,需要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求解,假如物體平穩(wěn)且受力在一條直線上,可用初 中學(xué)過(guò)的二力平穩(wěn)條件求解； （假如物體受力不在一條直線上, 可利用下一講的物體平穩(wěn)條件求 解；假如物體不處于平穩(wěn)態(tài),需要學(xué)過(guò)后續(xù)章節(jié)的內(nèi)容才能求解） 彈力和摩擦力都是被動(dòng)力,都 可以接受假設(shè)法或依據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 進(jìn)行分析； 例題精講 【例 1】 以下各圖中,各接觸面均光滑,各物體均保持靜止,畫(huà)出各圖中球 A 受到的彈力方向 【答案】 第 4 頁(yè),共 10 頁(yè)【例 2】 對(duì)于如以下圖的兩種情形,

10、如都在 A 處剪斷細(xì)繩,在剪斷瞬時(shí),關(guān)于甲, 乙兩球的受力情形,下面說(shuō)法中正確選項(xiàng) A 甲,乙兩球都受重力和拉力 C甲球只受重力的作用 【答案】 DB甲,乙兩球都只受重力作用 D乙球只受重力的作用 【例 3】 以下各圖中力 F 分別作用在 a , b , c 上,各物體均保持靜止,各接觸面均粗糙,請(qǐng)分析 各物體所受的摩擦力情形 【答案】 a 不受到摩擦力, b 受到地面的摩擦力向左； a 受到 b 的摩擦力向左； b 受到 a 的摩擦力向右,受到地面的摩擦力向 a 受到 b 的摩擦力向左； b 受到 a 的摩擦力向右,受到 左 c 的摩擦力向左； c 受到 b 的摩擦力 向右,受到地面的摩擦力

11、向左； 【例 4】 a 不受摩擦力, b 受到 c 的摩擦力向左； c 受到 b 的摩擦力向右,受到地面的摩擦力向左； a 不受摩擦力, b 不受摩擦力, c 受到地面的摩擦力向左； 如以下圖是皮帶傳動(dòng)的裝置示意圖, O1 是主動(dòng)輪, O2 是從 動(dòng)輪；兩輪水平放置；當(dāng) O1 順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),重 10N 的物 體同皮帶一起運(yùn)動(dòng)；如物體與皮帶間最大靜摩擦力為 5N ,就 物體所受到的摩擦力的大小和圖中皮帶上 方向是 A 5N ,向下,向下 B 0,向下,向上 C 0,向上,向上 D 0,向下,向下 【答案】 D P ,Q 所受摩擦力的 某人推著自行車(chē)前進(jìn)時(shí),地面對(duì)前輪的摩擦力為 f1 ,對(duì)后輪

12、的摩擦力為 f2 ；該人騎著自行車(chē)前進(jìn)時(shí), 地面對(duì)前輪的摩擦力為 f3 ,對(duì)后輪的摩擦力為 f 4 ,以下說(shuō)法中正確選項(xiàng) A f1 與車(chē)前進(jìn)方向相同 B f 2 與車(chē)前進(jìn)方向相同 C f3 與車(chē)前進(jìn)方向相同 D f4 與車(chē)前進(jìn)方向相同 【答案】 D 如以下圖,用水平力 F 將物體壓在豎直墻壁上,保持靜止?fàn)顟B(tài),物體所受的摩擦力 的大小 A 隨 F 的增大而增大 C等于物體重力的大小 B隨 F 的減小而減小 D可能大于物體重力的大小 第 5 頁(yè),共 10 頁(yè)【答案】 C 一根質(zhì)量為 m ,長(zhǎng)為 L 的均勻長(zhǎng)方體木料放在水平桌面上,木料與桌面間的滑動(dòng)摩 擦因數(shù)為 ,現(xiàn)用水平力 F 推木料,當(dāng)木料經(jīng)過(guò)

13、如以下圖的位置時(shí),桌面對(duì)它的摩 擦力的大小為 A 13mg 質(zhì)量為 B 23mg C mg D 04N , F2 8N 的恒力處于靜止?fàn)?【答案】 CM的木塊, 置于水平面上, 物體受到水平方向 F1 【例 5】 態(tài),如以下圖,就 A 木塊受到的靜摩擦力方向水平向右 B 如去掉 F2 ,木塊確定處于靜止?fàn)顟B(tài) C如去掉 F1 ,木塊可能處于靜止?fàn)顟B(tài) D 如將 F2 增大到 15N ,木塊可能運(yùn)動(dòng)起來(lái) 【答案】 A BCD 【例 6】 如以下圖, 質(zhì)量為 m 的木塊在質(zhì)量為 M 的長(zhǎng)木板上滑動(dòng), 長(zhǎng)木板與水平地面間的滑動(dòng)摩擦 系數(shù)為 1 ,木塊與木板間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為 2 ,已知長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)

14、,那么此時(shí)長(zhǎng)木板 受到的地面摩擦力為 A 2 mg mg B 1Mg1 M C2mg 1 Mg 【答案】 D 【例 7】 A 如以下圖, 位于水平桌面上的物塊 P ,由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊 Q 相連, 從滑輪到 P 和 Q 的兩段繩都是水平的； 已知 Q 與 P 之間以及 P 與桌面之間 的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都是 ,兩物塊的質(zhì)量都是 m ,滑輪的質(zhì)量, 滑輪軸上的摩擦都不計(jì)； 如用一水平向右的力 F 拉 P 使它做 勻速直線運(yùn)動(dòng),就 F 的大小為 A 4 mg B 3 mg C 2 mg D mg 【答案】 A 直通高考 【例 8】 如以下圖,物體 a , b 和 c 疊放在水平桌面上,水平力 F

15、b 5N , Fc 10N 分別作用于物體 b , c 上, a , b 和 c 仍保持靜止；以 擦力的大小,就 A f1 5N , f2 0 , f3 5N 0B f 1 5N , f2 5N , f3 0 , f2 5N , f3 5N C f 1 0 , f2 10N , f 3 5N D f1 【答案】 Cf1 , f 2 , f3 分別表示 a 與 b , b 與 c , c 與桌面間的靜摩 第 6 頁(yè),共 10 頁(yè)物體的受力分析方法 1 受力分析的一般次序 明確爭(zhēng)論對(duì)象 在進(jìn)行受力分析時(shí),爭(zhēng)論對(duì)象可以是某一個(gè)物體,也可以是如干個(gè)物體組成的體系； 找出全部接觸點(diǎn) 按次序找力 先重力,

16、再接觸力；接觸力中,先彈力后摩擦 力； 分析力時(shí),只分析性質(zhì)力,不分析成效力（如動(dòng)力,阻 力等） 檢查受力情形 在分析各力的過(guò)程中,要找到每個(gè)力的施力物體,沒(méi)有施力物體的力是不存在的； （防止多力） 看受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相符（防止“漏力” 措施） 正確畫(huà) 出受力圖 ,按正確次序進(jìn)行受力分析,是防止“漏力”的有效 不同對(duì)象的受力圖要分別畫(huà)出；假如不考慮轉(zhuǎn)動(dòng)成效,可以將各力的作用點(diǎn)平移至物體的重心 上； 留意：在難以確定某些力是否存在時(shí),可以依據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行反推； 2受力分析的一般方法整體法和隔離法 概念 整體法 隔離法 以幾個(gè)物體構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)為爭(zhēng)論對(duì)象 以系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)部分分別為爭(zhēng)論對(duì)象 只爭(zhēng)論

17、系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力 爭(zhēng)論系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用力 選用原就 留意問(wèn)題 受力分析時(shí)不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)各物體之間 一般隔離受力較少的物體 的相互作用 隔離法和整體法常常需要交叉使 用,從而優(yōu)化解題方法； 例題精講 【例 9】 以下各圖中接觸面均粗糙,物體 A 均靜止,對(duì) A 進(jìn)行受力分析 【答案】 第 7 頁(yè),共 10 頁(yè)【例 10】 如以下圖,物體 A, B 均靜止,對(duì) A, B 進(jìn)行受力分析 【答案】 如以下圖,兩個(gè)等大,反向的水平力 F 分別作用在物體 A 和 B 上, A, B 兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)；如 各接觸面與水平地面平行,就 A,B 兩物體各受幾個(gè)力 A 3 個(gè), 4

18、個(gè) B 4 個(gè), 4 個(gè) C 4 個(gè), 5 個(gè) D 4 個(gè), 6 個(gè) 【答案】 C 彈簧彈力運(yùn)算問(wèn)題 涉及彈簧彈力的運(yùn)算問(wèn)題是一類(lèi)比較復(fù)雜的問(wèn)題,可能涉及多個(gè)物體或彈簧；解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān) 鍵是： 正確選擇爭(zhēng)論對(duì)象； 一般選擇與彈簧相連的物體為爭(zhēng)論對(duì)象, 不要選擇彈簧本身為爭(zhēng)論對(duì)象； 假如涉及多個(gè)物體,可以靈敏選擇整體為爭(zhēng)論對(duì)象； 搞清各彈簧形變量,彈簧原長(zhǎng)間的幾何關(guān)系, 彈簧彈力只與形變量有關(guān)； 第 8 頁(yè),共 10 頁(yè)例題精講 如以下圖,一根彈簧其自由端 B 在未懸掛重物時(shí)指針正對(duì)刻度 5 ,在彈性限度內(nèi),當(dāng)掛上 80N 重物時(shí)指針正對(duì)刻度 45 ,如要指針正對(duì)刻度 20 應(yīng)掛重物為 A 4

19、0N B 30N C 20N D 不知彈簧勁度系數(shù) k 的值,無(wú)法運(yùn)算 【答案】 B 2關(guān)于“彈簧彈力是彈簧兩端對(duì)外界的作用力”暑假?gòu)?qiáng)調(diào)過(guò),假如老師需要再講一下的話,可以用下 面這道題； 在彈簧彈性限度內(nèi),用輕彈簧將質(zhì)量為 m 的小物體吊起來(lái),當(dāng)物體靜止時(shí),輕 彈簧伸長(zhǎng) L ；現(xiàn)在該彈簧兩端通過(guò)定滑輪各系上質(zhì)量為 m 的小物體, 如以下圖； 3此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為 A 0 B L C 2 L D L3 3【答案】 D 【例 11】 如以下圖,彈簧秤一端固定在墻壁上,另一端與小木塊 A 相連,當(dāng)用力加速抽出木板 B 的 過(guò)程中,觀看到彈簧秤的示數(shù)為 ,如勻速抽出木板 B ,彈簧秤的示數(shù)大小 A 確

20、定大于 B確定小于 C確定等于 D確定為零 【答案】 C 【例 12】 如以下圖, 在一粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為 m1 和 m2 的木塊 1 和 2 ,中間用一原長(zhǎng) L , 勁度系數(shù)為 k 的輕彈簧連結(jié)起來(lái),木塊與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為 為 ；現(xiàn)用一水平力向右拉 木塊 2 ,當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距離是 A Lk m1g B Lk m1 m2 g C Lk m2 g D Lm1m2 gk m1 m2 【答案】 A 【例 13】 彈簧 S1 , S2 的勁度系數(shù)分別為 k1 , k 2 , k1 k 2 ；物塊 a , b 的質(zhì)量分別為 ma , mb , ma mb ,將彈簧與物塊按圖所示的方式懸掛起來(lái),現(xiàn)要求兩根彈簧的總長(zhǎng) 度最短,就 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 【答案】 A 【例 14】 如以下圖, 物塊的質(zhì)量為 M,與甲, 乙兩彈簧相連接, 乙彈簧下端與地面連接, 甲,乙兩彈簧質(zhì)量不計(jì),其勁度系數(shù)分別為 k1 , k2 ；開(kāi)頭甲彈簧處于自由長(zhǎng)度, 現(xiàn)用手將甲彈簧的 A 端緩慢上提, 使乙彈簧產(chǎn)生的彈力大小變?yōu)樵鹊?2,求 A 端 3上移的距離； 【解析】 當(dāng)彈簧乙仍處于壓縮狀態(tài)時(shí),有 第 9 頁(yè),共 10 頁(yè)對(duì)乙