2023年新教材高中物理微课题2受力分析初步课件粤教版必修第一册

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第三章　相互作用微课题2　受力分析初步1．受力分析的步骤．受力分析入门2．判断力是否存在的三种方法．(1)根据各种性质的力产生的条件进行判断．(2)依据作用力和反作用力的关系：因为研究对象所受的每个力都有施力物体或反作用力，找不到施力物体或没有反作用力的力是不存在的．(3)依据物体所处的运动状态：对有些力是否存在，或力的方向难以确定时，可依据物体所处的运动状态，运用物体的平衡条件或牛顿运动定律来判断．3．对绳、杆、弹簧模型的受力分析．(1)为了使问题简化，题目中会出现一些带有某种暗示的提法，如“轻绳”“轻杆”暗示不考虑绳与杆的重力；“光滑面”暗示不考虑摩擦力；“滑轮”“光滑挂钩”暗示两侧细绳中的拉力相等．(2)物体不涉及转动问题，可将所有受到的力画到一个共同作用点上，一般画在重心上；若涉及物体转动，则力的作用点实际在哪就画在哪．(3)静摩擦力产生的条件中相对运动的趋势要由研究对象受到的其他力来确定．例如，放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A，当受到一个沿着斜面向上的拉力F时，物体A处于静止状态．从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力FN和拉力F，但静摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是0.类型1　一个方向(水平或竖直)的受力分析例1　如图所示，杂技运动员在表演节目时处于静止状态，他的手对椅子的作用力的方向 (　　)A．垂直于靠背斜向下B．平行于靠背斜向下C．竖直向下D．竖直向上【答案】C　【解析】运动员处于静止状态，则所受的重力与椅子对人的支持力等大反向，即椅子对人的作用力竖直向上，根据牛顿第三定律可知，人对椅子的作用力竖直向下，C正确．变式1　在保障2022北京冬奥会物资供应时，一辆货车将一箱货物运往冬奥村．如图所示，货车匀速行驶在水平路面上，关于货箱的受力正确的是 (　　)A．货箱受重力、压力和摩擦力作用B．货箱所受摩擦力水平向右C．货箱受重力、支持力作用D．货箱受重力、支持力、摩擦力作用【答案】C　【解析】货箱处于平衡状态，只受竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用，不受摩擦力作用，A、B、D错误，C正确．变式2　如图所示，在竖直墙壁上有两根细绳挂着一幅画，细绳在竖直方向，作出该画受到的力．答案图变式3　(多选)如图所示，截面为直角三角形的物体a在竖直向上的恒力F作用下保持静止，则下面对物体受力情况分析正确的是 (　　)A．物体a与墙壁间一定存在弹力B．物体a与墙壁间不存在静摩擦力C．物体a一定受两个力作用D．物体a可能受四个力作用【答案】BC　【解析】物体静止，根据受力平衡，水平方向上墙壁对a没有弹力，没有弹力也就没有摩擦力，竖直方向有F＝G，所以物体a只受到2个力的作用，故B、C正确，A、D错误．变式4　如图所示，物体被水平力压在竖直墙壁上静止不动，此时物体受到的力的个数为______；现撤去该水平力，物体沿墙壁下落，若不计空气阻力，则下落过程中物体受到的力的个数为______．【答案】4　1　【解析】物体被水平力压在竖直墙壁上静止不动，此时物体受到重力、压力、墙壁的弹力、摩擦力4个力的作用．撤去该水平力后，物体在水平方向不受力，则物体只受重力作用，故物体受到的力个数为1.类型2　一个方向多个物体例2　如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，A受水平拉力F作用，A、B均与桌面相对静止，则B物体受力个数为 (　　)A．3个　　 B．4个　　　C．6个　　 D．5个【答案】D　【解析】先对物体A受力分析：A受重力、B的支持力、向右的拉力和B对A向左的静摩擦力．结合牛顿第三定律可知，B受A的压力、A对B向右的静摩擦力作用．再对A、B整体进行受力分析，整体受到重力、地面的支持力、向右的拉力以及地面对B向左的摩擦力，地面对整体的力作用在B上．结合B还受重力作用，可见B受到5个力，A、B、C错误，D正确．变式5　如图所示，水平面上A、B两物块的接触面水平，二者叠放在一起．在作用于B上的水平恒定拉力F的作用下沿地面向右做匀速运动，某时刻撤去力F后，二者仍不发生相对滑动，下列说法正确的是 (　　)A．撤去F之前，A受3个力作用B．撤去F之后，A受2个力作用C．撤去F之前，B受到4个力作用D．撤去F之后，B受5个力作用【答案】D　【解析】撤去F之前，整体向右做匀速运动，所以A受重力与支持力2个力作用，A错误；撤去F之后，整体向右做匀减速运动，所以A受重力与支持力及摩擦力3个力作用，B错误；撤去F之前，整体向右做匀速运动，所以B受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力、A对B的压力和水平拉力，5个力作用，C错误；撤去F之后，整体向右做匀减速运动，B受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力、A对B的压力和A对B的摩擦力5个力作用，D正确．类型3　斜面类的受力分析例3　(1)如图甲所示，一个小物块静止在固定的斜面上，作出小物块的受力示意图．(2)如图乙所示，一物块在固定斜面上匀速下滑，作出物块的受力示意图．【答案】如图变式6　(多选)如图所示，甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则 (　　)A．甲受到三个力的作用B．甲对扶梯没有摩擦力的作用C．乙受到三个力的作用D．扶梯对乙的支持力垂直扶梯向上【答案】BCD　【解析】图甲中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力和支持力，不受摩擦力，故A错误，B正确；图乙中，人处于匀速直线运动状态，受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向上的摩擦力三个力作用，支持力垂直接触面向上，故C、D正确．变式7　如图甲，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态．在图乙中简要作出直梯的受力示意图．【答案】如图变式8　作出如图所示情景中物体A受力的示意图．【答案】如图变式9　作出下列图示中球A的受力示意图．【答案】如图例4　如图所示，物体A放在物体B上，物体B为一个斜面体，且放在粗糙的水平地面上，A、B均静止不动，则物体B的受力个数为 (　　)A．2　 B．3　　C．4　 D．5【答案】C　整体法和隔离法分析受力【解析】对物体A受力分析，如图甲所示；由于A、B均静止，故可将A、B视为一个整体，其水平方向无外力作用，B相对地面也就无运动趋势，故地面对B无摩擦力，受力如图乙所示；对物体B受力分析，如图丙所示，共有四个力，选项C正确．变式10　(多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是 (　　)A．A一定受到四个力B．B可能受到四个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力【答案】AD　【解析】对A、B整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故C错误；对B受力分析如图乙所示，其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B只能受到三个力，B错误；对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D正确． 如何防止“多力”或“丢力”1．防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体，若某力有施力物体则它实际存在，无施力物体则它不存在．另外合力与分力不要重复分析．2．按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施．