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2021/8/11星期三
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物体受力分析与推导是中考中的高频考点,在安徽中考中,2009年和2010年是以推导证明题的形式考查的;2011年是以选择题和实验题的形式考查的;2012年和2013年均融合在其他知识中考查,所以物体的受力分析依然是2014年中考的必考考点之一。
_知识储备__
在研究物体运动或平衡问题时,对物体进行受力分析是解决问题的关键,先针对此高频考点,进行专题整合。
一、受力分析的顺序
定性检验是指根据分析所画的示意图判断物体能否处于题目中所给的运动状态。
专题一┃物体受力分析与推导
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专题一┃物体受力分析与推导
二、受力分析的方法
:对物体进行受力分析时,分析的是研究对象受到其他物体对它施加的力,而它对其他物体作用的力不用考虑。
:对物体进行受力分析时,为防止漏掉某些力,先观察研究对象与几个物体接触,就可能受到几个弹力和摩擦力,然后根据物体的状态进一步判断是否受到某一弹力或摩擦力;为防止添加某些力,先假定物体受到某个力,看是否能找到施力物体,若找不到施力物体,则肯定不受此力。
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三、受力分析的依据
:按照相互作用的物体是否接触和力的性质,可以把力分成接触力和非接触力。接触力(弹力和摩擦力)是确定物体受力的难点,两物体直接接触是产生弹力和摩擦力的必要条件,弹力产生的原因是物体发生弹性形变,而摩擦力的产生除物体间相互挤压外,还要有相对运动或相对运动趋势。对于非接触力,重力总是存在的(除由于质量很小而忽略的情况),方向竖直向下;对于磁场中的磁体或带电体,就要考虑是否受磁场力作用;另外初中阶段还可能涉及带电体和轻小物体之间的引力。
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:一方面可以用来检验力的存在,对象所受的每个力都有施力物体和反作用力,找不到施力物体和没有反作用力的力是不存在的;另一方面,已知作用力和反作用力的关系,可灵活转换研究对象,由作用力判断反作用力。
:对有些力是否存在,或力的方向难以确定时,要依据物体所处的运动状态、运动物体的平衡条件或牛顿运动定律来判断。
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类型一 水平面上的物体
例1如图TZ1-1(a)所示,一物体A放在粗糙水平面上,A的重力为20N,此时物体A受到的摩擦力为________N;现有一弹簧测力计沿水平方向拉物体A,如图(b)所示,A未动,此时弹簧测力计的示数为2N,则物体A受到的摩擦力为________N;增大拉力,如图(c)所示,当弹簧测力计的示数为5N时,物体A仍然未动,则此时A受到的摩擦力为______N;后来,A在弹簧测力计拉力作用下做匀速直线运动,如图(d)所示,,则此时物体A受到的摩擦力为_____N;若再将一砝码放于A上,如图(e)所示,仍然使A做匀速直线
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运动,则弹簧测力计的示数会________(选填“增大”或“减小”);若拿来几只圆柱形的钢棒垫在物体A的下面,如图(f)所示,则弹簧测力计匀速拉动A时的示数会________(选填“增大”或“减小”)。
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图TZ1-1
增大
减小
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[解析]如图(a)所示状态,A放在水平面上,A相对粗糙水平面既无相对运动也无相对运动趋势,所以此时A不受摩擦力,反过来考虑,如果A受摩擦力作用,那么A将不能保持静止而运动起来;(b)、(c)两图所示的两状态,A均静止,所以A在水平方向受平衡力的作用,由此可分析出对应于F1和F2的静摩擦力f1和f2的大小;(d)中A做匀速直线运动,拉力与摩擦力二力平衡、大小相等;分析(e)中物体A所受摩擦力,滑动摩擦力大小与物体间压力大小有关,压力越大,摩擦力也就越大;在相同情况下,滚动摩擦远小于滑动摩擦力,所以(f)中测力计的示数减小。
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点评分析摩擦力问题时,要注意摩擦力的产生要满足三个条件:(1)物体间要相互接触且发生挤压作用;(2)接触面要粗糙;(3)物体之间有相对运动或相对运动的趋势。理解摩擦力是阻碍物体相对运动的,摩擦力方向和物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,且要注意摩擦力并不一定都是阻力,有时还是动力,方向与物体的运动方向一致。
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变式题 [2009·安徽]物体间力的作用是相互的。实验表明,两个物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反。如图TZ1-2所示,一个物体静止地放在水平桌面上。
(1)画出物体所受各力的示意图。
图TZ1-2
如图所示
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