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1、本 章 整 合,本章知识可分为三个组成部分。第一部分:牛顿第三定律;第二部分:三种常见的力;第三部分:物体受力分析。 一、牛顿第三定律,二、三种常见的力,三、物体受力分析,一、摩擦力的分析和计算 【例1】 (多选)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动),如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G,则以下结论正确的是( ),解析:木块相对于竖直墙壁下滑,受到竖直向上的滑动摩擦力,阻碍木块下滑,A错误,B正确。分析木块受力如图所示。由平衡条件可得N=
2、F1,f=G+F2,又f=N,以上三式联立可解得: ,故C错误,D正确。 答案:BD,方法技巧1.对摩擦力的认识 (1)摩擦力不一定是阻力,也可以是动力。 (2)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,但一定沿接触面的切线方向。 2.摩擦力的计算 摩擦力大小的计算,应先分析是静摩擦力还是滑动摩擦力。 (1)静摩擦力 静摩擦力在0fmax内随外力的变化而变化,一般根据平衡条件求解。 (2)滑动摩擦力 根据f=N进行计算,其中N为接触面受到的正压力,不一定等于物体所受的重力,而且要注意滑动摩擦力的大小与运动速度和接触面积无关。 根据平衡条件计算。,二、弹力和摩擦力是否存在的判断依据 【例2】 (多选)
3、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( ) A.2 B.3 C.4 D.5 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,方法技巧进行受力分析时,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判断物体是否受到
4、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”:根据牛顿第三定律,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。,三、整体法和隔离法在受力分析中的应用 【例3】如图所示,物体a、b、c叠放在水平桌面上,水平力
5、Fb=5 N、Fc=10 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( ) A.f1=5 N,f2=0,f3=5 N B.f1=5 N,f2=5 N,f3=0 C.f1=0,f2=5 N,f3=5 N D.f1=0,f2=10 N,f3=5 N 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f1=0。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f2=5 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
6、力Fc,故f3=5 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-Fc=0,所以f3=5 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f2=5 N。再以a为研究对象,得f1=0。 答案:C,方法技巧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。 说明: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。,