1、学案 6 章末总结 一、三种性质力的分析 重力、弹力和摩擦力是力学中最常见的三种性质力通常重力“一定有” ，除在高中阶段接 触到的理想模型：如轻绳、轻弹簧、轻杆等不考虑重力之外，其他物体一般都受重力作 用弹力“看形变” 摩擦力的产生要有相对运动趋势(静摩擦力)或相对运动(滑动摩擦力) 在受力分析时，一是要按先重力、后弹力、再摩擦力的顺序进行；二是要根据三种性质 力的产生条件判断有或没有；三是要按三种性质力的大小和方向，正确进行受力分析 例 1 作出物体(如图 1)在以下两种情况的受力示意图 图 1 (1)物体静止在斜面上； (2)物体沿粗糙斜面上滑 解析 地面附近的一切物体不管是静止的，还是运
2、动的，都受重力的作用，所以对物体进 行受力分析时，不管在什么情况下，首先应考虑物体的重力，且重力的方向总是竖直向下 的接下来考虑与物体直接接触的其他物体对研究对象的作用，有挤压则一定有弹力作用， 因此在上述两种情况中，物体均受到斜面给的垂直于斜面向上的支持力的作用最后考虑 摩擦力的作用在情况(1)中，物体静止在斜面上，显然有向下滑动的趋势，所以受到的静 摩擦力平行于斜面向上在情况(2)中物体受到的摩擦力与相对运动方向相反，即沿斜面向 下 答案 (1) (2) 二、力是否存在的判断依据 进行受力分析时，有些力要判断是否存在，可以从以下三个方面进行 1 “条件判断法”：即根据是否满足力的产生条件来
3、判断物体是否受到某个力的作用 例如：(1)弹力产生的条件是相互接触并且发生了弹性形变；(2)摩擦力产生的条件是物体 间存在弹力、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势 2 “效果判断法”：即根据力的作用效果是否得以体现来判断物体是否受到某个力的作 用 例如：可根据力产生的“拉、压、支持、推动、阻碍、吸引、排斥”等效果对它们作出存 在或不存在的假设，然后再从该力是否对物体的运动状态产生影响来判断该力是否存在 3 “相互作用判断法”：即利用力的作用的相互性，从一个物体是否受到某个力的作用来 判断另一个物体是否受到相应的反作用力 例 2 如图 2 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
4、 P 连接， P 的 斜面与固定挡板 MN 接触且处于静止状态，则斜面体 P 此时所受的外力个数有可能为( ) 图 2 A2 个 B3 个 C4 个 D5 个 解析 若斜面体 P 受到的弹簧弹力 F 等于其重力 mg，则 MN 对 P 没有力的作用，如图甲所 示，此时 P 受到 2 个力，A 对；若弹簧弹力大于 P 的重力，则 MN 对 P 有压力 N，若只有压 力 N，则 P 不能平衡，故一定存在向右的力，只能是 MN 对 P 的摩擦力 f，因此 P 此时受到 4 个力，如图乙所示，C 对 答案 AC 三、整体法和隔离法的应用 1隔离法：把某个物体(或物体的一部分)与周围的物体分隔出来，单独
5、分析它的受力情况 的方法 2整体法：将几个物体作为一个整体从周围环境中隔离出来分析其受力的方法 3选取原则 (1)当所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，可使问题简单明了，而不 必考虑内力的作用 (2)当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时系统中物体间的相互作 用的内力就会变为各个独立于物体的外力 注意 在很多时候，隔离法和整体法需交替使用，才会更方便地解决问题 例 3 如图 3 所示，物体 a、 b 叠放在水平桌面上，水平力 F3N 作用于物体 b 上， a 与 b 保持静止，则 图 3 (1)a 与 b 之间的摩擦力大小为多少？ (2)a 与桌面间的摩擦力大
6、小为多少？ 解析 把 b 隔离出来，选 b 为研究对象， b 处于静止状态，则 b 受到的重力与 a 对 b 的支 持力是一对平衡力，力 F 必定与 a 对 b 的静摩擦力是一对平衡力，则 a 对 b 的摩擦力大小 等于 F，即 a 与 b 之间的摩擦力大小为 3 N； 若分析 a 与桌面间的摩擦力也可以把 a 隔离出来，选 a 为研究对象(方法同上)，还可以把 a、 b 作为整体研究， ab 整体处于静止状态，所以桌面必定对 a 施加向右的大小为 3 N 的摩 擦力，即摩擦力与 F 是一对平衡力 答案 3 N 3 N 针对训练 如图 4 所示，物体 A、 B 在力 F 的作用下静止在竖直墙面
7、上，试对物体 A、 B 进 行受力分析 图 4 答案 见解析 解析 首先研究物体 A，即把物体 A 隔离出来，先作出已知的水平向左的力 F 的示意图， 然后分析它的其他受力首先，物体肯定受竖直向下的重力的作用；其次， A 与 B 接触且 紧压， B 对 A 有弹力作用，方向水平向右；由于在竖直方向上，如果只受竖直向下的重力 作用，物体将不会静止，所以还受到 B 对 A 的竖直向上的静摩擦力的作用(如图甲所示) 隔离物体 B，首先，它受竖直向下的重力作用；其次，与它接触的物体有 A 和墙壁，显然 墙对它的弹力是水平向右的；而由于它对 A 的弹力作用，方向水平向右，则 A 对它有反作 用力，即水平
8、向左的弹力作用；由于 B 对 A 有竖直向上的静摩擦力作用，则 A 对 B 有竖直 向下的摩擦力作用；最后，物体 B 在这几个力的作用下不可能保持静止，可见墙壁对 B 还 有竖直向上的摩擦力作用(如图乙所示) 甲 乙 1(三种性质力的分析)从地面弹起后正在空中向上运动的篮球( ) A受到向上的弹力和空气阻力的作用 B受到重力、地球引力和空气阻力的作用 C受到重力和空气阻力的作用 D受到重力、向上的弹力和空气阻力的作用 答案 C 解析 篮球从地面弹起后不再和地面接触，所以不会受到向上的弹力，篮球只受重力和空 气阻力的作用，故选项 C 正确 2(三种性质力的分析)如图 5 所示，物体 A 和 B
9、一起沿斜面匀速下滑，则物体 A 受到的力 是( ) 图 5 A重力、 B 对 A 的支持力 B重力、 B 对 A 的支持力、下滑力 C重力、 B 对 A 的支持力、摩擦力 D重力、 B 对 A 的支持力、摩擦力、下滑力 答案 A 3(力是否存在的判断)如图 6 所示，钢球 A 静止于水平面 C 与固定在 C 上的挡板 B 之间， 则球 A 与水平面 C 和挡板 B 间的摩擦力情况为( ) 图 6 A球 A 与挡板 B 间无摩擦力，与水平面 C 间有摩擦力 B球 A 与挡板 B 间有摩擦力，与水平面 C 间有摩擦力 C球 A 与挡板 B 间有摩擦力，与水平面 C 间无摩擦力 D球 A 与挡板 B
10、 间无摩擦力，与水平面 C 间无摩擦力 答案 D 4.(整体法和隔离法的应用)如图 7 所示，物体 a、 b、 c 叠放在水平桌面上，水平力 Fb5 N、 Fc10 N 分别作用于物体 b、 c 上， a、 b 和 c 仍保持静止，以 f1、 f2、 f3分别表示 a 与 b、 b 与 c、 c 与桌面间的静摩擦力的大小，则( ) 图 7 A f15 N， f20， f35 N B f15 N， f25 N， f30 C f10， f25 N， f35 N D f10， f210 N， f35 N 答案 C 解析 此题可用两种方法求解 解法一 隔离法 选 a 为研究对象， a 处于静止状态，由受力分析知，水平方向不受力，故 f10.选 b 为研 究对象，处于静止状态，受向左的力 Fb和向右的摩擦力 f2，故 f25 N选 c 为研究对象， 处于静止状态，受向左的摩擦力 f2( f2 f2)、 f3和向右的力 Fc，故 f35 N，选项 C 正 确 解法二 整体法 把 a、 b、 c 看成一个整体，受力分析如图所示，由平衡条件知， Fb f3 Fc0，所以 f35 N再将 a、 b 看成一个整体，受向左的力 Fb和向右的摩擦力 f2，则 f25 N再以 a 为研究对象，得 f10.
