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§ 受力分析专题
一、教学目标
1.知识目标:
正确分析物体的受力情况,作出物体的受力示意图。
二、重点与难点分析
一个力不漏,一个力不多,一个力方向不错。
三、教学器材
印练习
四、主要教学过程
(一)、课题引入
前面的学习中,共学习了三种常见力:重力、弹力、摩擦力。其中重力是地球上的物体
都受到的,而弹力与摩擦力是两物体必须发生接触才产生的,因为这个原因,弹力和摩擦力
又被分为接触力。在具体情况中,我们如何处理才能更科学,避免发生错误呢?
(二)、新课讲授
1、如何正确地受力分析?
①明确考察对象,并把它从周围其它物体中隔离出来,单独画出“隔离体”图形。
②仔细分析考察对象除了受重力作用以外,还受到几个弹力和几个摩擦力的作用。沿顺时针
方向依次对每个接触面和连接点作分析。
③画出完整的受力图:要注意,只考察对象所受外力,决不能同时画上它施于其他物体的作
用力。
2、例题
1、画出图中 A 物体的受力分析图,已知 A 静止且各接触面光滑。(弹力)
A
F A A
A
2、放在斜面上相对斜面静止状态的砖,受几个力的作用?请在图中画出并说明各力施力物体。
: .
【答案】:
N
f
G
由于物体受到重力,所以在斜面上产生了两种作用效果,一是沿斜面下滑的效果,二是压紧
斜面的效果,从而使两接触面间有了弹力和摩擦力。
【引申】:当物体沿斜面向上活动时,受力情况有无变化?(物体受力随运动状态的不同而有
可能不同,所以具体情况具体分析)
v
N
f
G
3、如图所示,分别放在粗糙的水平面上和斜面上的砖 A 和 B 都处于静止状态,那么砖 A 和 B
都受到静摩擦力的作用吗?如果受到静摩擦力的作用,请在图中画出砖受到的静摩擦力。(整
体隔离法)
F A
B
【答案】:
f (B 对 A 的摩擦力) A F
3
B
(地面对 B 的摩擦力)f f (A 对 B 的摩擦力)
1 2
: .
【分析】:第一步,先把 AB 看作一个整体。则根据二力平衡可知整体除了受到力 F 还必须有
一个摩擦力和 F 平衡,所以地面对整体的摩擦力作用在 B 表面上且大小等于 F。第二步,再
把 AB 隔离逐个分析。根据二力平衡同理可知 AB 所受的摩擦力大小。
练习:如图所示,各图中,物体总重力为 G,请分析砖与墙及砖与砖的各接触面间是否有摩
擦力存在?如有大小是多少?
五、板书
1、如何正确地受力分析?
①明确考察对象,并把它从周围其它物体中隔离出来,单独画出“隔离体”图形。
②仔细分析考察对象除了受重力作用以外,还受到几个弹力和几个摩擦力的作用。沿顺时针
方向依次对每个接触面和连接点作分析。
③画出完整的受力图:要注意,只考察对象所受外力,决不能同时画上它施于其他物体的作
用力。
2、连接体的受力分析法:
整体法分析整体外接触面受力情况,隔离法分析各个物体之间的受力情况。
高中物理知识归纳(二)
----------------------------力学模型及方法
1.连接体模型是指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。
解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程
隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从
连接体中隔离出来进行分析的方法。
F F F F
m m 1 2 B A
1 2 A B
: .
2 斜面模型 (搞清物体对斜面压力为零的临界条件)
斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定
=tg 物体沿斜面匀速下滑或静止 > tg 物体静止于斜面
< tg 物体沿斜面加速下滑 a=g(sin 一 cos )
3.轻绳、杆模型
绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。
α╰
杆对球的作用力由运动情况决定
a
只有 =arctg( )时才沿杆方向
g
最高点时杆对球的作用力;最低点时的速度?,杆的拉力?
若小球带电呢?
m
L
·
E
假 设 单 B 下 摆 , 最 低 点 的 速 度
1
V = 2gR mgR= mv2
B 2 B
R 1 1
mv'2 mv'2
整体下摆 2mgR=mg +
2 2 A 2 B
3 6
V' 2V' V' = gR ; V' 2V' = 2gR > V = 2gR
B A A 5 B A 5 B
所以 AB 杆对 B 做正功,AB 杆对 A 做负功
若 V < gR ,运动情况为先平抛,绳拉直沿绳方向的速度消失
0
即是有能量损失,绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。而不能够整个过程用机械能守恒。
求水平初速及最低点时绳的拉力?
换为绳时:先自由落体,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消失)有能量损失(即 v 突然消失),再 v 下摆机械能守恒
1 2
例:摆球的质量为 m,从偏离水平方向 30°的位置由静释放,设绳子为理想轻绳,求:小球运动到最
低点 A 时绳子受到的拉力是多少?
4.超重失重模型 : .
系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度