高一物理必修1_物体的受力分析_课件

第三章 相互作用专题：物体的受力分析

一.什么叫物体的受力分析？把研究对象所受到的其它物体对它的所 有作用力(外力)找出来，并画出受力图， 这就是受力分析。

二.受力分析的依据1.力的“物质性”任何一个力都不可能脱离物体而单独存在，必须同时与两 个物体相联系，即施力物体和受力物体。

2.力的“相互性”物体之间力的作用是相互的。在分析几个相互联系的物体 的受力情况时，可从力的相互性考虑。

3.力的条件性在分析某个力是否存在时，必须根据该力产生的的条件 是否完全具备来判断

4.力的效果性力的作用效果是使物体形变或改变物体运动状 态(产生加速度),我们也可以根据力的作用效果 进行受力分析，也就是结合物体的形变或运动状态 根据胡克定律，物体的平衡条件和牛顿第二定律进 行受力分析.比如：处于物体处于平衡状态(静止 或匀速运动)的物体,其合外力为零等。

三.受力分析有什么意义？受力分析和运动性质分析是研究力学 问题的出发点。是学好力学乃至物理学的 第一步。

四.受力分析的程序1.灵活选择明确研究对象，整体法和隔离法相结合研究对象可以是某一个物体，也可以是几个物体组成的 系统。如果不涉及物体间的相互作用力，一般考虑“整体 法”;如果涉及物体间的作用力，一般考虑“隔离法”;对 于一些复杂问题需要“整体法”和“隔离法”相结合。

2.明确研究对象所处的运动状态；明确研究对象是平衡态，还是非平衡态。

3.隔离研究对象。将研究对象从周围的物体中隔离出来，并分析周围有哪 些物体对研究对象施加了力的作用。

4.按顺序分析物体受到的性质力，画出受力分析示意图

顺序：一“重” 二“弹” ⑴重力一定有:作用点在物体的重心. 三“摩擦” 四“其他”

⑵弹力看四周:看研究对象与跟其他物体有几个接触点(面),某个 点(面)若有挤压,则画出弹力.弹力的个数小于等于接触点(面) 的个数。

⑶摩擦力看接触面:注意有弹力的接触面如果是不光滑的,并且有 相对运动或相对运动趋势时,则画出摩擦力.摩擦力的个数小于等 于接触面的个数.

5.对画出的受力图进行检验，防止错画力、多画力和 漏画力。⑴注意寻找施力物体是防止多力的有效措施。养成按步骤分析 力的习惯是防止漏力的有效措施。 ⑵分析一下受力分析的结果能否使物体处于题目中所给的运动 状态,否则必然发生了多力或漏力的现象.

例1:子弹从枪口射击后，在跟水平成300仰 角的方向上运动，画出子弹的受力分析图。有人会说子弹受到高温高压气体施于 子弹向前的力F,这种说

法是否正确？

v

f理解力的物质性。 惯性不是力。

G

例2.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固 定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜 放的固定挡板MN接触，且处于静止状态， 则斜面体P此刻受到外力个数可能为 A C A.2个 B.3个 C.4个 D.5个

M

PN

解：假设去掉挡板MN,①如果斜面体P仍保持静止状态，则 斜面体只受到重力和弹簧对它的支持力两个力的作用，挡 板对斜面体没有压力，当然挡板对斜面体也没有静摩擦 力.②如果斜面体向上加速运动，则斜面体除受到重力和 弹簧的支持力外，还受到挡板对它的压力，根据平衡条件 可知，斜面体一定会受到挡板对它的沿斜面向下的静摩擦 力作用，斜面体受到四个力的作用. 利用假设法分析弹力和静摩擦力.弹力和静摩擦力是被动 力，它与主动力和物体的运动状态有关.

方法2:结合平衡条件根据力产生的效果进行 受力分析. 力的作用效果是使物体形变或改变物体的运动 状态，所以我们既可以根据力的产生条件进行受力 分析，也可以根据力的作用效果进行受力分析，也 就是根据胡克定律，物体的平衡条件进行受力分 析.同时弹力(不包括弹簧力)和静摩擦力都属于 被动力.它们由主动力和物体的运动状态(加速度) 决定，通常分析弹力和静摩擦力结合运动状态进行 分析.

例1. 在水平桌面上叠放着木块P和Q,水平力F推动两个木 B 块做匀速直线运动，如图，下列说法正确的是( ) A.P受到3个力的作用,Q受4个力的作用 B.P受到2个力的作用,Q受5个力的作用 C.P受到3个力的作用,Q受5个力的作用 V D.以上说法均不对.

P 解析:N1 P N2 F

Q

fGP

Q

N1’

F

GQ思考：如果两个木块一起做加速运动呢？ C

例2.如图所示，水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F作用下， 向右做匀速运动，由此可以判断 F B C A.物体A可能只受到三个力的作用 B.物体A一定受到了四个力的作用 C.物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcosα D.物体A对水平地面的压力大小一定为Fsinα 解：物体做匀速运动，合外力为零，可以判断水平方向必受 滑动摩擦力；有摩擦力一定有弹力，所以一定有弹力。根据 平衡条件可得： F Fy F cos f ①

N F sin mg ② f f F cos N ' N mg F sin

N

α

Fx

mg

弹力是产生摩擦力的必要条件。有摩擦力一定存在弹力；有弹力不一定 存在摩擦力。本题受力分析的次序先根据物体的平衡条件分析的摩擦力， 然后分析的弹力。

例3. 如图,木块A放在水平的长木板上,长木板放在光 滑的水平面上.木块跟水平面的弹簧秤相连,弹簧的右 端固定.若用水平向左的恒力以速度V匀速向左拉动 长木板,弹簧秤的

示数为F1。则有( B D ) A.木块受到的静摩擦力等于F1 B.木块受到的滑动摩擦力等于F1 C.若用恒力以2V的速度匀速向左拉动长木板,则弹簧 秤的示数为2F1. D.若用恒力2F向左拉动长木板.则长木板受到的滑动 摩擦力等于F1. A1。滑动摩擦力的两个有关，两个无 关。不管向左以什么运动性质拉动 长木板，木块和长木板之间的滑动 摩擦力保持不变。

F

2。由于A受到的滑动摩擦力不变，所以A始终处于平衡状态，A所 受的合力为零，弹簧秤的读数不变。

分析水平面上物体的受力情况(已知F=G, 接触面粗糙)F运动 运动

F

F

F

V

静止

运动

分析斜面上物体的受力情况 (已知接触面粗 糙) V

静止 V

加速下滑

F减速上滑 匀速上滑

θ 光滑球静止在斜面上

θ 光滑球静止在斜面上

θ 光滑球静止在斜面上

θ 光滑球，绳竖直张紧

竖直平面上物体的受力分析

F

F F

静止

匀速下滑

匀速上滑

静止