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1、第三章 相互作用,河北师大附中 李喜昌,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研究对象以外的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。,1.受力分析而不是施力分析 2.分析外力而不是分析内力3.只分析性质力，不分析效果力,二受力分析的依据是什么？,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。,物体之间力的作用是相互的。受力物体同时也是施力物体，力总是以成对的方式出现的,这一对力叫做作用力和反作用力，作用力和反作用力满足牛顿第三定律。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。,1.力的“
2、物质性”,2.力的“相互性”,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,1.两个物体直接接触，2.发生弹性形变。,2.轻绳：沿绳且指向绳收缩的方向。,1.弹簧的弹力F=kx 2.平衡条件计算,弹力,1.接触面：垂直于接触面，指向被压或支持物体。,弹力和静摩擦力没有直接计算公式，通常用平衡条件判断方向和求解大小。,摩擦力,滑动摩擦力,静摩擦力,1.接触面粗糙2.相互接触3.发生弹性形变,有相对运动趋势,有相对运动,1.与弹力方向垂直2.与接触面相切,与相对运动方向相反,与相对运动趋势方向相反,两个有关两个无关,平衡条件计算,0ffm,滑动摩擦力大小可根据
3、f=N直接求解或根据平衡条件求解,重力,物体在地球表面及附近,总是竖直向下,跟水平面垂直,重心（重心不一定在物体上）,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。,物体的运动性质由物体受到的合外力和初速度两个因素决定，受力分析和运动性质分析是相互联系不可分割的整体。,受力分析和运动性质分析是研究力学问题的出发点。物体的运动性质由物体受到的合外力和初速度两个因素决定，受力分析又
4、是运动性质分析的基础。受力分析是“静力学”的依据，是“动力学”、“机械能”、“动量”的基本方法，是学好力学乃至物理学的第一步。,三受力分析有什么意义？,四受力分析按什么程序进行？,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。,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。,3.隔离研究对象。
5、,4.按顺序分析物体受到的性质力，画出受力分析示意图,重力一定有:作用点在物体的重心.,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。,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。,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。,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.,四用什么方法进行受力
6、分析？,方法1：结合假设法根据力产生的条件进行受力分析,只要物体在地球表面及其附近，就一定受到重力作用。跟物体所处的运动状态无关。,弹力看接触物体之间是否发生弹性形变。对于微小形变可用假设法分析弹力是否存在。即假设取掉接触物体，看研究对象的运动状态是否发生变化，如果发生变化说明该接触物体对研究对象有弹力作用，反之则没有。,摩擦力看接触面:接触面不光滑；弹力是产生摩擦力的必要条件，接触面间存在弹力；研究对象相对接触物体存在相对运动或相对运动趋势时,则存在摩擦力.对于是否存在“相对运动趋势”，可用假设法来判断。即假定接触面光滑，看研究对象是否会相对接触物体运动，如发生相对运动运动说明存在相对运动趋
7、势，且运动方向就是相对运动趋势的方向，静摩擦力的方向与其相反。,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？,惯性不是力。,理解力的物质性。,解：假设去掉挡板MN，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
8、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,A C,例3（08年武汉市调研试题）某同学骑自行车前进时，地面对后轮的摩擦力为F1，对前轮的摩擦力为F2；推自行车前进时，地面对后轮的摩擦力为F1，对前轮的摩擦力为F2。则下列说法正确的是（）AF2和F2的方向均向后BF1和F1的方向均向前CF1和F1的方向均向后DF1的方向向前，F1的方向向后,解析：自行车的后轮是主动轮，是由人提供动力转动的；自行车的前轮是从动轮，是由链条带动而转动的当该同学骑自行车前进时，假设地面光滑，则由于人脚蹬自行车使主动轮与地面接触处相对于地面向后运动，故地面对后轮的摩擦力F1向前，而后轮通过车架带动前轮向前
9、平动，因此地面对前轮的摩擦力F2方向向后。当该同学推自行车前进时，假定地面光滑，自行车的前后轮均向前平动，地面对后轮的摩擦力F1和地面对前轮的摩擦力F2均向后，因此答案A、D正确,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推动两个木块做匀速直
10、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 D.以上说法均不对.,解析:,GP,N1,GQ,N1,N2,F,f,B,思考：如果两个木块一起做加速运动呢？,C,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：,B C,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
11、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（）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.,B D,1。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。,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),分析斜面上物体的受力情况(已知接触面粗糙）,竖直平面上物体的受力分析,简单连接体受力分析,水平传送带上的物体,倾斜传送带上的物体随传送带一起运动,
