1、第三章 研究物体间的相互作用 章末总结 学案（粤教版必修1）一、物体的受力分析1某个力是否存在的判断依据(1)条件判断：根据力的产生条件是否满足，来判断物体是否受某个力的作用(2)效果判断：根据力的作用效果是否得以体现，来判断物体是否受某个力的作用(3)相互作用判断：利用力的作用的相互性，即施力物体同时也是受力物体，从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力的作用2受力分析的一般步骤(1)确定研究对象，并把研究对象从系统中隔离出来；(2)先分析物体所受重力，然后依次分析各接触面上的弹力及摩擦力；(3)最后分析其他力的情况；(4)检查所画受力图，是否“多力”或“漏力”图
2、1例1 跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图1所示，物体A和B重均为20 N，水平拉力F12 N，若A和B均处于静止状态，试分析物体A和B的受力情况，画出力的示意图，并计算各力的大小图2变式训练1 如图2所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A，B保持静止，物体B受力的个数是( )A2 B3C4 D5二、对摩擦力的理解1对于摩擦力的认识要注意“四个不一定”(1)摩擦力不一定是阻力(2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小(3)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，但一定沿接触面的切线方向如图3所示，A、B一起向右做匀加速运动，则A所受摩擦力方向与运动方向不一致图3(4)摩擦力不一定越小越好因
3、为摩擦力既可以做阻力，也可以做动力2静摩擦力用二力平衡来求解，滑动摩擦力用公式fFN来求解，FN是物体所受的正压力，不一定是物体所受的重力，且与运动速度和接触面积无关图4例2 如图4所示，位于斜面上物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则关于斜面作用于物块的静摩擦力，下列说法不正确的是( )A方向可能沿斜面向上B方向可能沿斜面向下C大小不可能等于零D大小可能等于F听课记录 图5例3 如图5所示，某人用56 N的力沿斜面方向向上推一个放在粗糙斜面上的物体，物体重200 N，斜面倾角为30，物体与斜面间动摩擦因数0.3，则物体受到的摩擦力是( )A34.6 N B40 NC44 N D10
4、0 N听课记录 图6变式训练2 如图6所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是( )A若v1v2，A、B之间无滑动摩擦力B若v1v2，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力C若v1v2，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力D若v1v2，A受到了B施加的向左的滑动摩擦力三、力的合成与分解图7例4 如图7所示，一轻质三角形框架B处悬挂一定滑轮(质量可忽略不计)一体重为500 N的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300 N的物体，则：(1)此时人对地面的压力是多大？(2)斜杆BC、横杆AB所受到的力各是多大？图8变式训练3 如图8所示，质量为m
5、，横截面为直角三角形的物块ABC，ABC，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力现物块静止不动，则摩擦力的大小为多大？四、平衡问题图9例5 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图9所示，在此过程中( )AF1保持不变，F3缓慢增大BF1缓慢增大，F3保持不变CF2缓慢增大，F3缓慢增大DF2缓慢增大，F3保持不变【即学即练】图101如图10所示，物体A和B一起沿斜
6、面匀速下滑，则物体A受到的力是( )A重力，B对A的支持力B重力，B对A的支持力、下滑力C重力，B对A的支持力、摩擦力D重力，B对A的支持力、摩擦力、下滑力2质量为m的木块在置于桌面上的木板上滑行，木板静止，木板质量M3m.已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为，则木板所受桌面的摩擦力大小为( )Amg B2mgC3mg D4mg3如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系为F1F2Gsin 时，物块有向上运动的趋势，此时摩擦力应沿斜面向下，B正确；当FGsin 时，无相对运动趋势，此时摩擦力为零，C不正确；当FGsin 时，物块有向下运动
7、的趋势，此时摩擦力沿斜面向上，A正确；当FGsin 时，fGsin 且方向沿斜面向上，D正确例3 C 物体的重力沿斜面向下的分力为F1Gsin 30100 N，若物体沿斜面滑动，所受滑动摩擦力fFNGcos 3051.9 N物体所受最大静摩擦力跟滑动摩擦力大致相等，推力F56 N与F1100 N的合力F合F1F100 N56 N44 N(方向沿斜面向下)，由F合v2时，以B为参考系，A向右运动，它受到B施加向左的滑动摩擦力，B则受到A施加的向右的滑动摩擦力；当v1v2时，以A为参考系，B向右运动，B受到A施加的向左的滑动摩擦力，A受到B施加的向右的滑动摩擦力，综上所述，A正确例4 (1)200
8、 N (2)400 N 200 N解析 (1)对人：由FNFTG得：人对地面的压力为200 N(2)对B点：将绳子的拉力F分解为两个力FBC和FAB，F2FT600 N，则FBC400 N，FABFtan 30200 N.变式训练3 mgFsin 例5 C 如图甲所示，球B受到四个力作用，且保持静止，则不变，F2cos Fmg.若F缓慢增大，则F2增大而F2sin F1，则F1也增大；对于整体而言，如图乙所示，地面对A的摩擦力fF1，地面对A的支持力FNFG总，因为f和FN均缓慢增大，所以F3缓慢增大，C对即学即练1A 2.A 3.C4A 本题目的问题是：“赛龙舟时，使船在水中快速前进的力是谁
9、？”很明显，这里让我们进行分析、研究的对象既不是人，也不是木桨，而是船按照力学原理，使对象克服阻力而前进的动力必须是作用在对象上的外来力(动力)换言之，对于本问题，重力很明显不可能是这个外来力(动力)那就只有直接接触船体的外来施力的物体才有可能产生这个我们要找的那个外来力使船在水中快速前进的力现在请问：直接接触船体的物体有几个？分别是什么？答案是：共两个分别是：水和人水对船产生的是浮力，其方向竖直向上，显然不是我们要找的那个外来力；人对船产生的是压力和静摩擦力其中，压力的方向在竖直方向上，也不是我们要找的那个外来力，人对船产生的静摩擦力的方向正好沿着船前进的方向，这正是我们要找的那个外来力使船
10、在水中快速前进的力5D6B 仔细分析圆球的受力情况可知：球被夹在挡板和斜面之间，三者均处于静止圆球受到三个力的作用：其中重力的大小、方向均不变；斜面的支持力F1始终垂直于斜面，方向不变；挡板的作用力F2的大小、方向都在改变但是不管怎么变，F1、F2的合力和G等大反向F1、F2的合力确定，其中一分力F1的方向一定，另一分力F2的大小在变化，如下图所示从图中可以看出，当F2与F1垂直时，F2有最小值，故正确答案应选B.7B 由平衡条件F合0，在F1拉物体时，F1cos 60(mgF1sin 60)0在F2推物体时，F2cos 30(mgF2sin 30)0由题意知，F1F2由联立解得：2，故选B.
11、8B 解法1：分别对P，Q进行隔离分析，其受力图如图所示，Q受到绳的拉力FT，重力mg，OB杆的支持力F；P受到的力有绳的拉力FT，重力mg，OA杆的支持力FN，OA杆对P的静摩擦力f.分别对P，Q所受的各力进行正交分解，由力的平衡条件有：对P：FNFTcos mg，fFTsin ，对Q：FTcos mg，FFTsin ，又因为FTFT，所以由以上几式可解得FN2mg，FT，fFFTsin mgtan .当P环向左移动时，角减小，cos 增大，tan 减小故FN不变，FT变小，f和F变小解法2：用整体法，AO杆对P环的支持力FN与竖直方向的重力平衡，故FN不变再用隔离法对Q进行受力分析：FTcos mg，向左移动后，角变小，cos 值变大，FT变小930解析 对A点：FOA，FABGtan ，设OA先断，则FOA20 N，得30，此时FABGtan 10 N30 N因此可把OA绳拉到与竖直方向成30角处10.，方向与水平面的夹角为arctan.