专题-物体的受力分析课件(上课).ppt

1、 力的定义及三种基本作用力力的定义及三种基本作用力1.1.力力(1)(1)定义：力是物体与物体之间的相互作用。定义：力是物体与物体之间的相互作用。(2)(2)力的基本特征。力的基本特征。物质性物质性：力不能离开物体而独立存在。：力不能离开物体而独立存在。相互性相互性：施力物体同时也是受力物体，受力：施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。物体同时也是施力物体。矢量性矢量性：力不仅有大小，而且有方向。：力不仅有大小，而且有方向。(3)(3)力的作用效果：力的作用效果：使物体产生形变；使物体产生形变；改变物体的运动状态。改变物体的运动状态。(4)(4)力的三要素：大小、方向、作用点。力

2、的三要素：大小、方向、作用点。(5)(5)力的表示方法：力的图示和力的示意图。力的表示方法：力的图示和力的示意图。2.2.三种基本作用力三种基本作用力力的名称力的名称 力的产生力的产生 力的方向力的方向 力的大小力的大小 力的作力的作用点用点 重力重力 弹力弹力 摩擦力摩擦力 由于地球的吸引使由于地球的吸引使物体所受到的力物体所受到的力 竖直向下竖直向下 G=mg G=mg 重心重心 物体发生弹性形物体发生弹性形变时所产生的力变时所产生的力 与接触面垂直，与作用与接触面垂直，与作用在物体上使物体发生形在物体上使物体发生形变的外力方向相反变的外力方向相反 弹簧的弹弹簧的弹力力F=kxF=kx 接

3、触面接触面 在相互挤压的物体在相互挤压的物体间，接触面粗糙的间，接触面粗糙的前提下，物体发生前提下，物体发生相对运动或有相对相对运动或有相对运动趋势时产生的运动趋势时产生的力力 与接触面相切，与物体与接触面相切，与物体的相对运动方向或相对的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反运动趋势的方向相反 F=FF=FN N0F0F静静F Fmaxmax 接触面接触面 【知识点拨【知识点拨】弹力方向的两点说明弹力方向的两点说明 (1)(1)绳只能产生拉力，不能产生支持力，且绳只能产生拉力，不能产生支持力，且轻绳弹力的方向一定沿绳指向绳收缩的方向。轻绳弹力的方向一定沿绳指向绳收缩的方向。(2)(2)杆既能产

4、生拉力，也能产生支持力，弹杆既能产生拉力，也能产生支持力，弹力的方向可能沿杆，也可能不沿杆。力的方向可能沿杆，也可能不沿杆。物体的受力分析物体的受力分析1.1.物体的受力分析物体的受力分析 把研究对象把研究对象(指定物体指定物体)在某个特定的物理环在某个特定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出研究对象境中受到的所有力都分析出来，并画出研究对象所受力的示意图，这个过程就是受力分析。所受力的示意图，这个过程就是受力分析。2.2.受力分析的基本步骤受力分析的基本步骤选研究对象选研究对象按顺序分析按顺序分析检验分析结果检验分析结果明确要分析的物体明确要分析的物体先重力，后接触力（弹力、摩擦力），

5、再其他力先重力，后接触力（弹力、摩擦力），再其他力根据受力分析图，结合题意检验是否根据受力分析图，结合题意检验是否“多力多力”或或“少力少力”3.3.受力分析的技巧受力分析的技巧 (1)(1)通常通常只画根据性质命名只画根据性质命名的力，不要把按效果的力，不要把按效果分解的分力或合成的合力分析进来。合力与分力不分解的分力或合成的合力分析进来。合力与分力不得同时参与计算分析。得同时参与计算分析。(2)(2)区分内力和外力，对几个物体组成的整体进区分内力和外力，对几个物体组成的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当隔离某一

6、物体分析时，原来能在受力图中出现；当隔离某一物体分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。的内力变成了外力，要画在受力图上。(3)(3)牢记牢记力不能脱离物体而存在力不能脱离物体而存在。每一个力都。每一个力都有一个明确的施力者，如果找不出施力者，意味着有一个明确的施力者，如果找不出施力者，意味着这个力不存在。在实际问题中，往往有某些力一眼这个力不存在。在实际问题中，往往有某些力一眼就能看出来，比较容易确定，如已知的外界作用力、就能看出来，比较容易确定，如已知的外界作用力、物体的重力等，而另一些力，如弹力或摩擦力等，物体的重力等，而另一些力，如弹力或摩擦力等，由于形变难以察觉或相对运动方向不

7、明显，常难以由于形变难以察觉或相对运动方向不明显，常难以判断。因此，可选择容易判断的力为突破口，考查判断。因此，可选择容易判断的力为突破口，考查物体在它们的作用下对关联物可能产生的影响，从物体在它们的作用下对关联物可能产生的影响，从而依次确定其他各个力。而依次确定其他各个力。(4)(4)必须注意，在一些较复杂的问题中，受必须注意，在一些较复杂的问题中，受力分析不能孤立地进行，往往要力分析不能孤立地进行，往往要根据研究对象的根据研究对象的运动状态，结合相应的物理规律运动状态，结合相应的物理规律，才能最后作出，才能最后作出正确的判断。正确的判断。【知识点拨【知识点拨】受力分析常见的错误及其防范受力

8、分析常见的错误及其防范 (1)(1)多画力：研究对象不明确，错将其他物体受到的多画力：研究对象不明确，错将其他物体受到的力画入。力画入。防止多画力的有效措施是每个力都找到其施力防止多画力的有效措施是每个力都找到其施力物体物体，因为找不到施力物体的力是不存在的。，因为找不到施力物体的力是不存在的。(2)(2)少画力：少画力往往由受力分析过程混乱导致，少画力：少画力往往由受力分析过程混乱导致，因此受力分析时要做到：一是严格按照顺序进行分析，因此受力分析时要做到：一是严格按照顺序进行分析，即按即按“一重、二弹、三摩擦、再其他一重、二弹、三摩擦、再其他”的顺序分析；二的顺序分析；二是分析弹力和摩擦力时

9、所有接触点都要分析到。是分析弹力和摩擦力时所有接触点都要分析到。(3)(3)错画力：即把力的方向画错。防范办法是要按各错画力：即把力的方向画错。防范办法是要按各力方向的规律作图。力方向的规律作图。【例【例1 1】(2012(2012温州高一检测温州高一检测)光滑圆柱体固定于水平光滑圆柱体固定于水平地面，地面，ABAB为一重为为一重为G G的均匀直棒，的均匀直棒，A A端放在地上，端放在地上，C C点压点压在柱面上，在柱面上，ABAB棒处于静止，请画出直棒棒处于静止，请画出直棒ABAB所受各个作所受各个作用力的示意图。用力的示意图。【思路点拨【思路点拨】解答本题时应把握以下三点：解答本题时应把握

10、以下三点：(1)(1)确定研究对象。确定研究对象。(2)(2)有哪些物体与研究对象发生作用。有哪些物体与研究对象发生作用。(3)(3)确定各物体对研究对象的作用力确定各物体对研究对象的作用力并画受力示意图。并画受力示意图。【解析【解析】(1)(1)明确研究对象是均匀直棒，把明确研究对象是均匀直棒，把ABAB隔离出来，单独隔离出来，单独画出。画出。(2)(2)在示意图上画出在示意图上画出ABAB的重力的重力G G。(3)(3)环绕环绕ABAB一周，找出其他物体与一周，找出其他物体与ABAB的接触处：直棒的接触处：直棒与地面在与地面在A A处相接触、与圆柱体在处相接触、与圆柱体在C C处相接触。一

11、共有两处相接触。一共有两处与外界接触。处与外界接触。(4)(4)在在C C处，由于圆柱体是光滑的，所以直棒处，由于圆柱体是光滑的，所以直棒ABAB在在C C处处受到过受到过C C点垂直于点垂直于ABAB向上的支持力向上的支持力F FN1N1作用；在作用；在A A处，受地处，受地面竖直向上的支持力面竖直向上的支持力F FN2N2；假设地面光滑，直棒；假设地面光滑，直棒ABAB可向左可向左滑动，所以地面给直棒滑动，所以地面给直棒A A端一个向右的摩擦力端一个向右的摩擦力F Ff f作用。作用。答案：答案：ABAB的受力示意图如图所示：的受力示意图如图所示：【规律方法【规律方法】受力分析记忆口诀受力

12、分析记忆口诀 受力分析很重要，施力物体须找到，先重力，受力分析很重要，施力物体须找到，先重力，再接触，其他外力莫漏掉。再接触，其他外力莫漏掉。【变式训练变式训练】如图，一均匀杆处于静止如图，一均匀杆处于静止状态，墙光滑，试分析状态，墙光滑，试分析A的受力情况。的受力情况。A【变式训练【变式训练】如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体在地面上，另一端与斜面体P P连接，连接，P P与斜放其上的固与斜放其上的固定挡板定挡板MNMN接触且处于静止状态，则斜面体接触且处于静止状态，则斜面体P P此刻受到的此刻受到的外力个数可能有外力个数可能有()(

13、)A.2 A.2个个 B.3B.3个个 C.4C.4个个 D.5D.5个个【解析【解析】选选A A、C C。当弹簧的弹力等于斜面体。当弹簧的弹力等于斜面体P P的重力时，的重力时，P P受重力、弹簧的弹力，受重力、弹簧的弹力，A A正确。当弹簧的弹力大于重力正确。当弹簧的弹力大于重力时，挡板给时，挡板给P P垂直指向垂直指向P P的弹力，挡板还必须同时给的弹力，挡板还必须同时给P P作作用一个静摩擦力才能使用一个静摩擦力才能使P P处于平衡状态，此时，处于平衡状态，此时，P P受重力、受重力、弹簧的弹力、挡板对弹簧的弹力、挡板对P P的弹力和摩擦力的作用，共的弹力和摩擦力的作用，共4 4个力，

14、个力，C C正确。正确。整体法与隔离法整体法与隔离法1.1.整体法整体法 整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。在力学中，就是把几个物体视为行分析、研究的方法。在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力体对象之外的物体对整体的作用力(外力外力)，不考虑整体，不考虑整体内部之间的相互作用力内部之间的相互作用力(内力内力)。整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的

15、整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变化规律，从而避开了中间环节的繁揭示事物的本质和变化规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题。通常在分析外力对系统琐推算，能够灵活地解决问题。通常在分析外力对系统的作用时，用整体法。的作用时，用整体法。2.2.隔离法隔离法 隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。在力学中，就是把要分析的物体从分析、研究的方法。在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该相关的物体体系中隔离出

16、来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。象对其他物体的作用力。隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用。在分析系统内各物体初学者使用。在分析系统内各物体(或一个物体的各个部或一个物体的各个部分分)间的相互作用时用隔离法。间的相互作用时用隔离法。【知识点拨【知识点拨】整体法与隔离法的一般分析思路整体法与隔离法的一般分析思路 一般采取先整体

17、后隔离的方法进行分析，即先运用一般采取先整体后隔离的方法进行分析，即先运用整体法确定整体受哪些外力，进而再用隔离法确定物体整体法确定整体受哪些外力，进而再用隔离法确定物体间的相互作用力。间的相互作用力。【规律方法【规律方法】整体法和隔离法记忆口诀整体法和隔离法记忆口诀 力学问题方法多，整体隔离要灵活；整体只需看外力，力学问题方法多，整体隔离要灵活；整体只需看外力，求解内力隔离做；状态相同用整体，否则隔离用得多。求解内力隔离做；状态相同用整体，否则隔离用得多。【例【例2 2】如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，】如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力用水平力F F拉物体乙，它们仍保持静

18、止状态，甲、乙拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙间接触面也水平，则乙物体受力的个数为间接触面也水平，则乙物体受力的个数为()()A.3 A.3个个 B.4B.4个个 C.5C.5个个 D.6D.6个个【思路点拨【思路点拨】解答本题时应把握以下四点：解答本题时应把握以下四点：(1)(1)明确研究对象。明确研究对象。(2)(2)分析受力顺序：分析受力顺序：一重二弹三摩擦一重二弹三摩擦。(3)(3)运用整体法判断乙与地面之间是否存在摩运用整体法判断乙与地面之间是否存在摩擦力。擦力。(4)(4)运用隔离法判断甲、乙之间是否有摩擦力。运用隔离法判断甲、乙之间是否有摩擦力。【解析【解析】选选C C。隔离

19、甲进行分析，在竖直方向上除了受重力以。隔离甲进行分析，在竖直方向上除了受重力以外，还受乙物体的支持力，假设甲物体受乙物体的摩擦力作用，外，还受乙物体的支持力，假设甲物体受乙物体的摩擦力作用，则甲物体就不可能处于平衡状态，所以甲物体不受摩擦力的作则甲物体就不可能处于平衡状态，所以甲物体不受摩擦力的作用。由于力的作用是相互的，则乙物体也不受甲物体摩擦力的用。由于力的作用是相互的，则乙物体也不受甲物体摩擦力的作用。判断乙物体是否受地面的摩擦力的作用，可把甲、乙两作用。判断乙物体是否受地面的摩擦力的作用，可把甲、乙两物体看成一个整体，用整体法来分析，整体在竖直方向上受重物体看成一个整体，用整体法来分析

20、，整体在竖直方向上受重力和地面的支持力，水平方向上受水平向右的拉力，则必定有力和地面的支持力，水平方向上受水平向右的拉力，则必定有一个水平向左的摩擦力和拉力平衡，所以乙物体受地面的摩擦一个水平向左的摩擦力和拉力平衡，所以乙物体受地面的摩擦力作用，同时乙物体还受到甲物体的压力作用，故乙物体共受力作用，同时乙物体还受到甲物体的压力作用，故乙物体共受到到5 5个力的作用：重力、拉力、压力、支持力、个力的作用：重力、拉力、压力、支持力、地面的摩擦力。正确答案为地面的摩擦力。正确答案为C C。【变式训练【变式训练】如图所示，用两相同的夹板夹住三个重为如图所示，用两相同的夹板夹住三个重为G G的相同物体的

21、相同物体A A、B B、C C，使三个物体均保持静止，请分析，使三个物体均保持静止，请分析各个物体所受力的情况。各个物体所受力的情况。【解析【解析】要分析各物体的受力情况，关键是分要分析各物体的受力情况，关键是分析析A A、B B间、间、B B、C C间是否有摩擦力，所以可间是否有摩擦力，所以可用先整体后隔离的方法。首先以三物体为用先整体后隔离的方法。首先以三物体为一整体，竖直方向上，受到的重力为一整体，竖直方向上，受到的重力为3G3G，竖直向下，两板对它向上的摩擦力，分别竖直向下，两板对它向上的摩擦力，分别为为F Ff f；水平方向上，受两夹板对它的压力；水平方向上，受两夹板对它的压力F F

22、N1N1、F FN2.N2.根据平衡条件得，每一侧受的摩根据平衡条件得，每一侧受的摩擦力大小等于擦力大小等于1.5G1.5G。然后再用隔离法分析然后再用隔离法分析A A、B B、C C的受力情况，先隔离的受力情况，先隔离A A，A A物体受重力物体受重力G G，方向竖直向下，板对它的向上的摩擦力，方向竖直向下，板对它的向上的摩擦力F Ff f，大小等于，大小等于1.5G 1.5G，A A物体要平衡，就必须受到一个物体要平衡，就必须受到一个B B对它的向下的摩擦力对它的向下的摩擦力F FfBAfBA，根据平衡条件得，大小应等，根据平衡条件得，大小应等于于0.5G,0.5G,水平方向上水平方向上,

23、A,A物体受板对它的压力物体受板对它的压力F FN2N2和和B B对对它的压力它的压力F FNBANBA。再隔离。再隔离C C，C C物体的受力情况与物体的受力情况与A A物体类似，物体类似，竖直方向上受重力竖直方向上受重力G G、板对它的向上的摩擦力、板对它的向上的摩擦力F Ff f、B B对它对它的向下的摩擦力的向下的摩擦力F FfBCfBC，水平方向上受板对它的压力，水平方向上受板对它的压力F FN1N1、B B对它的压力对它的压力F FNBCNBC。再隔离。再隔离B B，竖直方向上，竖直方向上B B物体受重力物体受重力G G，由牛顿第三定律得，由牛顿第三定律得，B B受到受到A A对它

24、的向上的摩擦力对它的向上的摩擦力F FfABfAB 、C C对它的向上的摩擦力对它的向上的摩擦力F FfCBfCB以及水平方向上以及水平方向上A A对它的压力对它的压力F FNABNAB和和C C对它的压力对它的压力F FNCBNCB。答案：答案：见解析见解析 【例】如图所示，轻质弹簧连接【例】如图所示，轻质弹簧连接A A、B B两物体，两物体，A A放在水平地面上，放在水平地面上，B B的上端通过细线挂在天花板上；的上端通过细线挂在天花板上；已知已知A A 的重力为的重力为8 N8 N，B B的重力为的重力为6 N6 N，弹簧的弹力为，弹簧的弹力为4 N4 N。则地面。则地面受到的压力大小和

25、细线受到的拉受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是力大小可能是()()A.18 N A.18 N和和10 N B.4 N10 N B.4 N和和10 N10 N C.12 N C.12 N和和2 N D.14 N2 N D.14 N和和2 N2 N【思路点拨【思路点拨】解答本题需要把握以下两点：解答本题需要把握以下两点：(1)(1)熟练应用隔离的方法进行受力分析。熟练应用隔离的方法进行受力分析。(2)(2)注意弹簧所处的状态，可能是压缩状态，也可能是拉伸状态。注意弹簧所处的状态，可能是压缩状态，也可能是拉伸状态。【解析【解析】选选B B、C C。此弹簧可能被拉伸，也可能被压缩。若拉伸，以。此

26、弹簧可能被拉伸，也可能被压缩。若拉伸，以B B为研究为研究对象，对象，B B受到竖直向下的重力受到竖直向下的重力G GB B、弹簧向下的拉力、弹簧向下的拉力F FT T、细线向上的拉力、细线向上的拉力F F1 1,则有则有G GB B+F+FT T=F=F1 1，所以，所以F F1 1=10 N=10 N。以。以A A为研究对象，为研究对象，A A受到竖直向下的重力受到竖直向下的重力G GA A、地面向上的支持力地面向上的支持力F FN1N1、弹簧向上的拉力、弹簧向上的拉力F FT T，则有，则有F FT T+F+FN1N1=G=GA A，由于物体间，由于物体间力的作用是相互的，故有地面受到的压力大小力的作用是相互的，故有地面受到的压力大小F FN1N1等于地面对物体等于地面对物体A A的的支持力大小支持力大小F FN1N1，即，即F FN1N1=F=FN1N1,所以所以F FN1N1=4 N=4 N，故，故B B正确；同理若压缩，则正确；同理若压缩，则细线的拉力细线的拉力F F2 2=2 N=2 N，地面受到的压力，地面受到的压力F FN2N2=12 N=12 N，故，故C C正确。正确。