粵教版高中物理必修第一冊(cè)第三章素養(yǎng)培優(yōu)課(二)物體受力分析課件

素養(yǎng)培優(yōu)課(二)物體受力分析第三章相互作用1．會(huì)分析判斷彈力的方向，能根據(jù)平衡法、假設(shè)法確定彈力的有無、方向及大?。?．掌握靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力方向的判定并會(huì)進(jìn)行大小的計(jì)算．3．學(xué)會(huì)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，體驗(yàn)科學(xué)方法對(duì)解決實(shí)際問題的內(nèi)涵，培養(yǎng)探索科學(xué)的興趣．培優(yōu)目標(biāo)考點(diǎn)1靜摩擦力有無及方向的判斷1．靜摩擦力產(chǎn)生的條件：接觸面間有壓力、接觸面粗糙且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)．2．平衡條件法：當(dāng)相互接觸的兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可根據(jù)二力平衡條件判斷靜摩擦力的存在與否及其方向．3．假設(shè)法：利用假設(shè)法進(jìn)行判斷時(shí)，可按以下思路進(jìn)行分析：【典例1】如圖所示為皮帶傳動(dòng)裝置的示意圖，O1是主動(dòng)輪，O2是從動(dòng)輪，兩輪水平放置．當(dāng)主動(dòng)輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，重10N的物體同皮帶一起運(yùn)動(dòng)．若物體與皮帶間最大靜摩擦力為5N，則物體所受皮帶的摩擦力的大小和圖中皮帶上P、Q兩處所受到的摩擦力的方向分別是(

)A．5N；向下、向下

B．0；向下、向上C．0；向上、向上

D．0；向下、向下√思路點(diǎn)撥：首先明確皮帶傳動(dòng)裝置中，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)情況，再根據(jù)靜摩擦力的性質(zhì)進(jìn)行分析．另外，還要注意靜摩擦力作用的相互性．D

[在皮帶傳動(dòng)裝置中，先有主動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)，后有從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)．主動(dòng)輪上與皮帶上的P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置相對(duì)皮帶有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，皮帶給它的靜摩擦力方向向上，則它給皮帶上P點(diǎn)的靜摩擦力方向向下；皮帶上Q點(diǎn)相對(duì)從動(dòng)輪有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，則從動(dòng)輪對(duì)皮帶上Q點(diǎn)就有向下的摩擦力．另外，由于物體在皮帶上做勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向上不受外力，故其所受摩擦力為零．綜上所述，選項(xiàng)D正確．]規(guī)律方法

摩擦力方向的判斷滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力①選取受力物體；②確定施力物體；③判斷受力物體相對(duì)施力物體的運(yùn)動(dòng)方向；④滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反①選取受力物體；②確定施力物體；③利用假設(shè)法判斷受力物體相對(duì)施力物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向；④靜摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．(多選)如圖所示，有三個(gè)相同的物體疊放在一起，置于粗糙的水平地面上，現(xiàn)用水平力F作用在B上，三個(gè)物體仍然靜止，下列說法中正確的是(

)A．B對(duì)A有摩擦力作用B．B受到A、C的摩擦力作用C．B只受到C的摩擦力作用D．地面對(duì)C有摩擦力作用，大小等于F√√考點(diǎn)2摩擦力的計(jì)算1．計(jì)算摩擦力時(shí)，應(yīng)先判斷是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力．2．靜摩擦力用平衡條件計(jì)算，其大小只與平行于接觸面方向的力有關(guān)，與垂直于接觸面方向的力無關(guān)．靜摩擦力在0<Ff≤Fmax內(nèi)隨外力的變化而變化．3．滑動(dòng)摩擦力用Ff＝μFN計(jì)算，其中FN為接觸面受到的正壓力，其大小只與垂直于接觸面方向的力有關(guān)，與平行于接觸面方向的力無關(guān)．也可用平衡條件計(jì)算．【典例2】如圖所示，用水平力F將木塊壓在豎直墻壁上，已知木塊的重力G＝6N，木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，求：(1)當(dāng)F＝25N時(shí)，木塊靜止，木塊受到的摩擦力為多大？(2)當(dāng)F增大為30N時(shí)，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為多大？(3)當(dāng)F＝10N時(shí)，木塊沿墻面下滑，此時(shí)木塊受到的摩擦力為多大？思路點(diǎn)撥：①判斷木塊受到的是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力．②木塊與墻面間的正壓力大小為F而不是G．[解析]

分析木塊的受力情況，如圖所示．(1)、(2)木塊靜止，根據(jù)二力平衡，豎直方向上的靜摩擦力等于重力，F(xiàn)f1＝Ff2＝G＝6N，與壓力大小無關(guān)．(3)木塊沿墻面下滑時(shí)，木塊與墻壁間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，F(xiàn)f3＝μFNFN＝F＝10N所以Ff3＝μF＝0.25×10N＝2.5N．[答案]

(1)6N

(2)6N

(3)2.5N規(guī)律方法

靜摩擦力的大小特點(diǎn)靜摩擦力是被動(dòng)力，它可以在0～Fmax之間變化，它與物體間的正壓力無關(guān)，但是最大靜摩擦力大小與正壓力大小成正比．√[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計(jì))夾在英漢字典內(nèi)，書對(duì)A4紙的壓力為3N，A4紙與書之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，要把A4紙從書中拉出，拉力至少應(yīng)為(

)A．0.6N B．1.2N

C．2.4N

D．3NC

[根據(jù)Ff＝μFN，得Ff＝1.2N，因?yàn)榧埖纳?、下兩面都要受到書?duì)它的滑動(dòng)摩擦力，所以要把紙從書中拉出，拉力至少應(yīng)為2.4N，C正確．]考點(diǎn)3物體的受力分析1．受力分析根據(jù)研究的問題，選取合適的物體作為研究對(duì)象，分析它受到哪些力的作用，并畫出所受力的示意圖，這一過程即為物體的受力分析．2．受力分析的一般步驟(1)明確研究對(duì)象．研究對(duì)象可以是單個(gè)物體(質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn))，也可以是兩個(gè)(或多個(gè))物體組成的整體．(2)隔離分析：將研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來．(3)按重力、彈力、摩擦力、其他力的順序，依據(jù)各力的方向，畫出各力的示意圖．【典例3】

(多選)如圖所示，A、B兩物體疊放在粗糙的水平面上，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，水平輕繩一端連接B物體，另一端固定在墻上且恰能伸直，水平外力F作用于A，A、B均保持靜止?fàn)顟B(tài)，則A、B兩物體受力的個(gè)數(shù)分別為(

)A．5、2 B．4、2C．5、4 D．6、4思路點(diǎn)撥：①水平輕繩能伸直，但不一定繩中有張力．②A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，但A、B間不一定存在摩擦力．√√AD

[本題易錯(cuò)之處在于不善于采用假設(shè)法分析：假設(shè)繩子上沒有拉力和假設(shè)繩子有拉力兩種情況．假設(shè)繩子無拉力，則B不受摩擦力，只受重力和支持力2個(gè)力，對(duì)A：受重力、支持力、壓力、拉力、地面對(duì)它的摩擦力5個(gè)力，故A正確；假設(shè)繩