高中物理教案受力分析Word文档格式.docx

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地面附近的一切物体都受到地球引力，由于地球引力而使物体受到的力叫做重力。

说明：

①地球附近的物体都受到重力作用。

②重力是由地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球的吸引力。

③重力的施力物体是地球。

④在两极时重力等于物体所受的万有引力，在其它位置时不相等。

1、大小：

G=mg

①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的，纬度越高，同一物体的重力越大，因而同一物体在两

极比在赤道重力大。

②一个物体的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力也无关系。

③在处理物理问题时，一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。

2、方向：

竖直向下

①方向指向地心

②一个物体的重力的方向不受其他力的影响，与是否还受其它力也无关系。

3、作用点：

重心

重心：

物体所受重力的作用点。

重心的确定：

①质量分布均匀。

物体的重心只与物体的形状有关。

形状规则的均匀物体，它的重心就在几何中心上。

②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。

③薄板形物体的重心，可用悬挂法确定。

①物体的重心可在物体上，也可在物体外。

②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。

③引入重心概念后，研究具体物体时，就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示，于是原

来的物体就可以用一个有质量的点来代替。

这个点叫做质点。

例1：

关于重力的说法正确的是（）

A．物体重力的大小与物体的运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时，物体的重力小。

B．重力的方向跟支承面垂直

C．重力的作用点是物体的重心

D．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心

【解析】物体无论是处于超重或失重状态，其重力不变，只是视重发生了变化，物体的重力随在地球上的纬度变化而变化，所以A错．什么是超重：

物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）大于物体所受重力的现象叫做超重，类比电梯启动和下落。

什么是失重：

物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）小于物体所受重力的现象叫做失重例2：

画出物体受到的重力

1、抛出前后的篮球2、传送带上的行李箱3、拱形桥上的汽车

【解析】重力的方向始终是竖直向下，和运动状态无关，和所受的其他力也无关。

二、弹力

发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。

①弹力产生的条件：

接触；

弹性形变。

②弹力是一种接触力，必存在于接触的物体间。

③弹力与弹性形变同时产生同时消失。

弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx，k是劲度系数，表示弹簧本身的一种属性，k仅与弹簧的材料、粗细、

长度有关，而与运动状态、所处位置无关。

其他物体的弹力应根据运动情况，利用平衡条件或运动学规律计算。

2、弹力的方向：

与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。

几种典型的产生弹力的理想模型：

①轻绳的拉力（张力）方向沿绳收缩的方向。

注意杆的不同。

②点与平面接触，弹力方向垂直于平面；

点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。

③平面与平面接触，弹力方向垂直于平面，且指向受力物体；

球面与球面接触，弹力方向沿两球球心连线方向，且指

向受力物体。

接触点,接触面

4、弹力有、无的判断：

弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。

但有的形变明显，有的不明显。

那么如何判断相互接触的物体间有无弹力？

法1：

“假设法”

例3：

如图所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光

滑。

【解析】图a中接触面对球没有弹力；

图b中斜面对小球有支持力

a

b

法2：

根据“物体的运动状态”分析弹力。

图1—1

例4：

如图所示，判断接触面

MO、ON对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。

图1—2

图1—3

【解析】图中球由于受重力，对水平面

ON一定有挤压，故水平面

ON对球一定有支持力，假设还受到斜面

MO的弹

力，如图1—3所示，则球将不会静止，所以斜面

MO对球没有弹力。

【总结】弹力有、无的判断是难点，分析时常用

“假设法”并结合“物体的运动状态”

分析。

三、摩擦力

分类：

滑动摩擦力和静摩擦力。

1、滑动摩擦力定义：

一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动

的力，这种力叫做滑动摩擦力。

①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。

②摩擦力具有相互性。

（2）动摩擦力的产生条件：

A.两个物体相互接触；

B.两物体发生形变；

C.两物体发生了相对滑动；

D.接触面不光滑。

（3）滑动摩擦力的方向：

总跟接触面相切，并跟物体的相对运动方向相反。

①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。

②滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。

（4）滑动摩擦力的大小：

F=μFN

①FN两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不一定是重力。

应具体分析。

②μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。

③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。

（5）效果：

总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动。

（6）滚动摩擦：

一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦，滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。

2、静摩擦力定义：

两相对静止的相接触的物体间，由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。

静摩擦力的作用具有相互性。

（1）静摩擦力的产生条件：

A.两物体相接触；

B.接触面不光滑；

C.两物体有形变；

D.两物体有相对运动趋势。

（2）静摩擦力的方向：

总跟接触面相切，并总跟物体的相对运动趋势相反。

①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。

如：

汽车拉货

②静摩擦力的方向可以与运动方向相同，可以相反，还可以成任一夹角θ。

如：

车辆转弯

③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。

（3）静摩擦力的大小：

两物体间的静摩擦力的取值范围0＜F≤Fm，其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力。

静摩擦力

的大小应根据实际运动情况，利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。

静摩擦力是被动力，其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡，在取值范围内是根据物体的“需要”取值，

所以与正压力无关。

（4）效果：

总是阻碍物体间的相对运动的趋势。

3．判断摩擦力的有、无

摩擦力的产生条件为：

（1）两物体相互接触，且接触面粗糙；

（2）接触面间有挤压；

（3）有相对运动或相对运动

趋势

例5：

如图1—8所示，判断下列几种情况下物体A与接触面间有、无摩擦力。

图a中物体A静止

图b中物体A沿竖直面下滑，接触面粗糙

图c中物体A沿光滑斜面下滑

图d中物体A静止

图1—8

【解析】图a中物体A静止，水平方向上无拉力，所以物体A与接触面间无相对运动趋势，所以无摩擦力产生；

图b中物体A沿竖直面下滑时，对接触面无压力，所以不论接触面是否光滑都无摩擦力产生；

图c中接触面间光滑，

所以无摩擦力产生；

图d中物体A静止，由于重力作用，有相对斜面向下运动的趋势，所以有静摩擦力产生。

【总结】判断摩擦力的有、无，应依据摩擦力的产生条件，关键是看有没有相对运动或相对运动趋势。

4．摩擦力的方向

摩擦力的方向为与接触面相切，.且与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。

但相对运动趋势不如相

对运动直观，具有很强的隐蔽性，常用下列方法判断。

“假设法”。

即假设接触面光滑，看原来相对静止的物体间能发生怎样的相对运动。

若能发生，则这个相对运

动的方向就为原来静止时两物体间的相对运动趋势的方向。

若不能发生，则物体间无相对运动趋势。

例6：

如图1—9所示为皮带传送装置，甲为主动轮，传动过程中皮带不打滑，P、Q分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是：

A．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反

B．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反，

Q点的摩擦力方向与乙

轮的转动方向相同

C．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同，

轮的转动方向相反

D．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同

图1—9

【解析】正确答案为B

【总结】判断摩擦力的有、无及摩擦力的方向可采用“假设法”分析。

摩擦力方向与物体间的相对运动方向或相

对运动趋势的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反，有时还与物体的运动方向相同。

例7：

如图1—12所示，A、B两物体竖直叠放在水平面上，今用水平力F拉物体，两物体一起匀速运动，试分析A、B间的摩擦力及B与水平面间的摩擦力。

图1—12

【解析】本题分析摩擦力时应根据物体所处的运动状态。

以A物体为研究对象：

A物体在竖直方向上受重力和支持力，二者平衡，假设在水平方向上A受到B对它的静摩擦力，该力的方向一定沿水

平方向，这样无论静摩擦力方向向左或向右，都不可能使A物体处于平衡状态，这与题中所给A物体处于匀速运动状

态相矛盾，故A物体不受B对它的静摩擦力。

反过来，B物体也不受A物体对它的静摩擦力。

分析B物体与水平面间的摩擦力可以A、B整体为研究对象。

因A、B一起匀速运动，水平方向上合外力为零。

水

平方向上整体受到向右的拉力F作用，所以水平面对整体一定有向左的滑动摩擦力，而水平面对整体的滑动摩擦力也

就是水平面对B物体的滑动摩擦力。

【总结】静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势方向相反，判断时除了用“假设法”外，还可以根据“物体的运

动状态”、及牛顿第三定律来分析。

滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。

强化练习

1、关于弹力，下列说法正确的是（）

A.相互接触的物体间必定有弹力的作用

B.压力和支持力总是跟接触面垂直的

C.物体对桌面产生的压力是桌面发生微小形变而产生的

D.在桌面上的物体对桌面产生的压力就是物体的重力

2、由胡克定律A、f越大,kC、k与x和

f=kx

越小

f有关

可知：

K=f/x下列判断正确的是（）

B、x越大,k越小

D、在弹性限度内，无论弹簧拉长或缩短，

k值不变

3、关于摩擦力，下列说法中正确的是（）

A．滑动摩擦力产生于两个相对运动的物体之间

B．滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向一致

C．滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反

D．速度越大的物体，所受的滑动摩擦力越大

4、水平桌面上有一个木块压着一张纸，挡着木块向右把纸抽出，则木块受到的摩擦力方向为

（）

A.向左B.

向右

C.

可能向左，可能向右

D.无法确定

5、如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体

A和B,A和B间的

接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保

B

F

持静止,则下面的说法中正确的是（

）.

A

A.

物体A与地面间的静摩擦力的大小等于

FC.

物体A与B间的静摩擦力的大小等于

B.

物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零

D.

物体A与B间的静摩擦力的大小等于零

6、三个相同的木块放在粗糙的同一水平面上

分别受到F、F、F作用后都向右运动

关于它们所受的摩擦力

f、f、

1

2

f

3大小比较,正确的是（

）

A.f

1＞f2＞f3

B.f1=f3＞f2

C.f

1=f2=f3

D.f1=f3＜f2

7、如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板

C放在它们上面.用水平力F拉木块A，

使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则（

A.A

对C的摩擦力向右

B.C

对A的摩擦力向右

C.B

D.C对B的摩擦力向右

8、如图所示，表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力

F作用下运动，水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、

乙两种情况中

（

．甲大

．乙大

C

．一样大

D

．无法确定

回顾小结

重力、弹力、摩擦力的概念、性质、大小、方向、作用点

滑动摩擦力和静摩擦力的区别、联系和判断

C——受力分析

上一讲，我们讲到了常见的集中性质力：

重力、弹力、摩擦力。

这一讲，我们学习对物体受力分析的方法。

1、受力分析的基本原则

为了在受力分析时不多分析力，也不漏力，一般情况下按下面的步骤进行：

（1）确定研究对象一般可以是某个物体也可以是整体（多个物体看成整体）。

（2）按顺序画力

①先画非及接触力：

重力，作用点画在物体的重心，方向竖直向下。

②再画其他场力：

看是否有电、磁场力作用，如有则画出。

③次画已知力（题目中给予的力F）

④再画接触力—（弹力和摩擦力）：

看研究对象跟周围其他物体有几个接触点（面），先对某个接触点（面）分

析，若有挤压，则画出弹力，若还有相对运动或相对运动的趋势，则再画出摩擦力。

分析完一个接触点（面）后，再

依次分析其他的接触点（面）。

（3）验证：

⑤每一个力都应找到对应的施力物体

⑥受的力应与物体的运动状态对应。

（1）只分析研究对象受的根据性质命名的实际力（如：

重力、弹力、摩擦力等），不画它对别的物体的作用力。

（2）合力和分力不能同时作为物体所受的力。

（3）每一个力都应找到施力物体，防止“漏力”和“添力”。

（4）可看成质点的物体，力的作用点可画在重心上，对有转动效果的物体，则力应画在实际位置上。

（5）为了使问题简化，常忽略某些次要的力。

如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等。

（6）分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还要考虑物体的运动情况（平衡状态、加速或减速），当

物体的运动情况不同时，其情况也不同。

2、整体法与隔离法

整体法隔离法

将几个物体作为一个整体来分析的将研究对象与周围物体分隔开

概念

方法的方法

研究系统外的物体对系统整体的作研究系统内物体之间的相互作

选用原则

用力用力

分析整体周围其他物体对整体的作

分析它受到周围其他物体对它

注意问题用。

而不画整体内部物体间的相互

的作用力

作用。

如图1—13甲所示，竖直墙壁光滑，分析静止的木杆受哪几个力作用。

【解析】杆受重力Ｇ、方向竖直向下；

弹力N1，垂直于墙且指向杆，弹力N2，垂直于地面且指向杆；

地面对杆向左的摩擦力f。

如图1—13乙所示

乙

图1—13

【总结】受力分析时应按步骤分析，杆受的各力应画在实际位置上。

不要将各力的作用点都移到重心上去。

例2：

如图1—14甲所示，Ａ、Ｂ、Ｃ叠放于水平地面上，加一水平力Ｆ，三物体仍静止，分析Ａ、Ｂ、Ｃ的受力情况。

【解析】A、B、C三物体的受力如图图1—14乙所示

甲乙

图1—14

【总结】用隔离法分析物体受力分析最常用的方法，分析时应将研究的物体单独拿出来，不要都画在一起，以免

出现混乱。

同时应根据牛顿第三定律分析。

A对B的压力及B对C的压力应以ＮＡＢ和ＮＢＣ表示，不要用ＧＡ和ＧＢ表示，因中它们跟ＧＡ、、ＧＢ是不同的。

此题也可以用先整体后部分，由下向上的方法分析。

如图1—15甲所示，物体Ａ、Ｂ静止，画出Ａ、Ｂ的受力图。

【解析】A、B受力如图1—15乙所示

总结:

此类问题用隔离法分析，应注意A、B间、A与墙间的摩擦力的分析，同时要根据牛顿第三定律分析。

如图1—16所示，用两相同的夹板夹住三个重为G的物体A、B、C，三个物体均保持静止，请分析各个物体的受力情况.

图1—16

【解析】A、B、C受力如图图1—17所示

图1—17

【总结】明确各物体所受的摩擦力是解决此类问题的关键，较好的解决方法是先整体法确定两侧的摩擦力，再用隔离法确定单个物体所受的摩擦力。

1、如图所示，

、、

c

三块木块重力均为

，将它们按压在竖直墙上静止，此时

对

的摩擦力（

ab

G

A．大小等于G，方向竖直向下

B．大小等于G，方向竖直向上

C．大小等于2G，方向竖直向下

D．大小等于1/2G，方向竖直向下

2、如图,一个小球用两根轻绳挂在天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直。

则小球所受的作用力有（）

A.1

个

B.2

C.3

D.4

3、如图所示，斜面固定在水平地面上，先让物体A沿斜面下滑，恰能匀速．后给A一个沿斜面向下的力F，让其加

速下滑．设前后两次A与斜面间的摩擦力分别为f1、f2，地面给斜面的支持力分别为N1、N2，则（）

A．f1=f2，N1=N2B．f1=f2，N1>

N2

C．f1<

f2，N1<

N2D．f1>

f2，N1>

4、分析物体A的受力

匀

速

下

匀速

5、把一个物体放在传送带上，当传送带匀速向上运动时（物体与传送带之间无相对运动）如图则物体受到的力有

A.重力，传送带的支持力，静摩擦力（沿传送带向上）

B.重力，传送带的支持力，静摩擦力（沿传送带向下）

C.重力，传送带的支持力，静摩擦力（沿传送带向上），下滑力

D.重力，传送带的支持力，静摩擦力（沿传送带向下），下滑力

6、如图所示，放在水平地面上的物体A重G=100N，左侧用轻质绳系在墙上，此时张力为零，右侧连着一轻质弹

簧，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，弹簧的劲度系数k=25N/cm．在弹簧的右端加一水平拉力F，则：

（1）当弹簧伸长1cm时，物体受哪几个力的作用，各为多大

（2）当弹簧伸长2cm时，物体受哪几个力的作用，各为多大

受力分析的顺序、要点、验证。

整体法和隔离法的运用

C——力的合成与分解

我们讲过了受力分析，那么我们来思考一个问题，为什么一个物体受了那么多力的作用，最终会静止或向一个方向运动。

一、力的合成

1、合力与分力：

当一个物体受到几个力的共同作用，我们可以求出一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效

果相同，这个力叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。

①合力是几个力的等效力，是互换的，不是共存的。

②合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力。

2、共点力：

几个力的作用点相同，或几个力的作用线相交于一个点，这样的力叫共点力。

3、力的合成：

求几个力的合力的过程叫做力的合成。

例1、关于两个分力F1、F2及它们的合力F的说法，下述不正确的是（AC）

A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同

B.两力F1、F2不一定是同种性质的力

C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力

D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力

4、力的合成的运算法则

（1）平行四边形定则：

求两个互成角度的共点力

F1、F2的合力，可以用表示

F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形，平

行四边形的对角线就表示合力的大小和方向，如图甲所示．

（2）三角形定则：

求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接地画出，把F1、F2的

另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向，