高中物理【物理】新人教版必修1全套优质教案：《受力分析》（1）

111受力分析（1） 物体之所以处于不同的运动状态，是由于它们的受力情况不同，要研究物体的运动，必须分析物体的受力情况。正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。一、受力分析的步骤1、确定研究对象：确定研究对象，然后找出周围有哪些物体对它产生作用。 2、分析受力情况：先画场力、已知力，再分析弹力、摩擦力。二、受力分析时应注意先画场力、次画已知力、再画接触力，绕研究对象逆时针（或顺时针）方向观察一周，看对象跟其他物体有几个接触点（面）若有挤压，则画出弹力，若还有相对运动或趋势，则画出摩擦力。分析完一个接触点（面）后再依次分析其他的接触点（面）。如果一个力的方向难以判定，可用假设法分析。先假设此力不存在，观察所研究的物体会发生怎样的结果，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动的状态。画完受力分析图后要作一番检查，检查一下画出的每个力能否找到它的施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在。特别是检查一下分析的结果，能否使对象处于题目所给定的运动状态（静止或加速），否则，必然发生了多力或漏力现象。合力和分力不能重复地列为物体所受的力，力的合成与分解的过程是合力与分力“等效替代”的过程，合力和分力不能同时存在。在分析物体受力情况时，如果已考虑了某个力，那么就不能再考虑它的分力。例如，在分析斜面上物体的受力情况时，就不能把物体所受重力和“下滑力”并列为物体所受力，因为“下滑力”是物体所受重力在沿斜面方向上的一个分力。三、例题分析例1、一航天器在完成对月球的探测后，从地面沿一倾斜直线起飞， 先加速后匀速，航天器靠喷气提供推力，下列说法正确的是：A、加速时，应竖直向下喷气B、加速时，应沿直线向后喷气C、匀速时，应竖直向下喷气D、匀速时，应沿直线向后喷气分析：物体的运动状态与其受力情况是紧密相关的分析物体的受力情况一定要结合物体的运动状态。当物体平衡时所受合外力一定是零，当物体沿一直线运动时，所受合外力一定沿直线方向。本题中航天器在月球表面一定受到竖直向下的重力，结合其运动状态可得本题答案应该是C例2、如图所示，空间有场强为E的水平电场，一 质量为m的带电微粒沿图中虚线做直线运动，求微粒所带的电量及电性 （已知虚线和电场方向的夹角是）分析：带电微粒要沿虚线做直线运动，则所受合外力方向一定在这条直线上，而由电场力、重力的方向特点可知带电微粒的受力情况如图所示。答案：负电 q=mgctan/E例3、如图，竖直墙光滑，分析静止的木杆受哪些力作用分析：以木杆为研究对象，(1)重力G作用在木杆的中点；（2）有两个接触点，墙与杆接触点垂直于墙的弹力N1，地与杆的接触点垂直于地面的弹力N；（3）竖直墙光滑，墙与杆接触点没有摩擦力，而杆和地面接触点是否有摩擦力？方向如何？可设想地面光滑，杆肯定要滑，且下端向右滑，所以该处必有静摩擦力，而且必阻碍其对地面向右运动，所以方向向左。这四个力能使木杆满足题目给定的平衡状态。例4、如图所示，质量都是m的4块砖被夹在两木板之间静止。求中间两块砖之间的摩擦力分析：这道题的关键是选取研究对象，然后应用作用力反作用力之间的关系，就可得到结果解法一：以四块砖组成的系统为研究对象，受力如图a，由力的平衡得两木板对砖的摩擦力分别是F=2G再取左边两个砖为研究对象，受力如图b由力的平衡可知中间两块砖之间摩擦力为0解法二：以四块砖组成的系统为研究对象，受力如图a，由力的平衡得两木板对砖的摩擦力分别是F=2G。然后从左向右分别以每块砖为研究对象，进行受力分析，利用作用力反作用力2GF4GFFab之间的关系可得到结果说明：在解一些比较难的问题时，选合适的研究对象很重要，选不好研究对象，会使问题复杂化，甚至解不出结果。相反，选好研究对象，会使问题简化。因此，在解决受力分析的问题时，选合适的研究对象很重要。跟踪练习：1、如图所示，吊篮重200N，人重500N，绳子质量及与滑轮间的摩擦不计，当此人用100N的力拉绳子时，地面对篮的支持力是多少？篮底板对人的支持力是多少？要使篮离地上升，此人的拉力至少是多少？2、如图所示，人重600N，木板重400N，人与木板，木板与地面间动摩擦系数为0.2，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则人拉绳子的力及人与木块间的摩擦力是多少？3、如图所示,质量为M的链条挂在天花板上悬点处的切线方向和天花板成,求:1) 悬点对链条的作用力2) 链条的最低点处的张力4、GA=GB=60N滑轮和绳的摩擦不计，A与B、B与地面之间的摩擦因数均为0.3。当水平力F=30N时，求：A与B间，B与地间的摩擦力AB5、质量为m，带电量为+q的微粒一速度v进入水平匀强电磁场。如微粒在电磁场中沿图示虚线做匀速直线运动，求电场强度和磁感应强度虚线和电场线夹角是4506、如图所示，轻绳的一端系一质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在水平粗糙的横杆MN上，现在用水平力F拉绳上一点使物体处在图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原位置不动，则在着一过程中，水平力F、环与横杆的摩擦力及圆环对杆的压力大小如何变化7、如图所示，质量为m的圆环A、B套在水平、竖直放置的两光滑的杆上，并用一轻绳连接，在保持系统静止的情况下，增大水平拉力F，达到新的平衡后，杆对环的支持力及绳子的张力如何变化FAB8、如图所示，一质量为m的物块，放在请教为的斜劈上在一与斜面成a角的力F作用下系统保持静止。求：斜面对地面的压力及摩擦力111