难点1---物体的受力分析.doc

难点之一 物体受力分析 一、难点形成原因： 4、教师的教学要求和教学方法不当造成难点教学要求符合学生的实际，要求过高，。 1.受力分析的方法：整体法和隔离法 整体法 隔离法 概念 将几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力 研究系统内物体之间的相互作用力 注意问题 分析整体周围其他物体对整体的作用。而不画整体内部物体间的相互作用。 分析它受到周围其他物体对它的作用力 2.受力分析的依据：各种性质力的产生条件及各力方向的特点 3.受力分析的步骤 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 2）按顺序画力 a．先画重力：作用点画在物体的重心，方向竖直向下。 b．次画已知力 c．再画接触力—（弹力和摩擦力）：看研究验证： 物体的运动状态对应。只分析研究对象根据性质命名的力(如：重力、弹力、摩擦力)，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防止“漏力”和“添力”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。常见的错误及防范的办法：　1）多画力。　　研究对象不明，错将其他物体受到的力画入。虚构力，将不存在的力画入。将合力分力重复画入。要防止多画力。第一，彻底隔离研究对象。第二，每画一个力要心中默念受力物体和施力物体。　 (2少画力。　　 少画力往往是由受力分析过程混乱所致，因此要严格按顺序分析。分析弹力和摩擦力时，所有接触点都要分析到。 3) 错画力。即把力的方向画错。防范办法是要按规律作 如何判断相互接触物体间有无弹力？假设接触物体撤去，判断研究对象是否维持现状。若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力，因为接触物体使研究对象维持现状等同于没有接触物，接触物形同虚设，故没有弹力。若不能维持现状则有弹力，因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力，从而改变了研究对象的现状。可见接触物对研究对象维持现状起着举足轻重的作用，故有弹力。例1：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。 【审题】在a、b图中，若撤去, a图中若撤去球仍保持原来位置不动所以球没有弹力若撤去斜面球就不停在原位置，所以斜面对小球有支持力球没有弹力斜面对小球有支持力弹力弹力弹力弹力例2：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。 【审题】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，假设弹力斜面对球没有弹力斜面对球没有弹力球有弹力球弹力弹力2.弹力的方向 弹力发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对它接触的物体产生的力的作用 物体平面与面接触，弹力方向垂直面曲面与点接触时，弹力方向垂直于过点的切面，弹力方向弹力方向与重心位置无关 绳子的弹力方向沿着绳子的方向；且同一条绳子内各处的弹力相等 产生的弹力方向物体 a图中物体A静止在斜面上 b图中杆A静止在光滑的半圆形的碗中 c图中A球光滑 O为圆心， O＇为重心。 【审题】图a中接触处为面面接触，由于物体受重力作用，会对斜面斜向下挤压，斜面要恢复形变，应垂直斜面斜向上凸起，对物体有垂直斜面且指向物体斜向上的弹力。 图b中B处为点与曲面接触，发生的形变为沿半径方向向外凹，要恢复形变就得沿半径向上凸起，C处为点与平面接触， C处碗的形变的方向为斜向下压，要恢复形变就得沿垂直杆的方向向上，所以B处杆受的弹力为垂直过接触点的切面图c中接触处为点与曲面接触，发生的形变均为沿半径分别向下凹，要恢复形变就得沿半径方向向上凸起，所以在M、N两接触处对A球的弹力为垂直过接触点的切面沿半径方向向上，作用线均过圆心O，而不过球的重心O＇。 【解析】如图1—5所示 【总结】弹力的方向物体面与面接触曲面与点接触绳方向例4：如图1—6所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：（1）小车静止；（2）小车以加速度a水平向右运动；（3）小车以加速度a水平向左运动。 【审题】此题杆对球的弹力与球所处的运动状态有关。分析时应根据不同的运动状态具体分析。（1）小车静止时，球处于平衡状态，所受合外力为零，因重力竖直向下，所以杆对球的弹力F竖直向上，大小等于球的重力mg，如图1—7甲所示。 （2）当小车向右加速运动时，因球只受弹力和重力，所以由牛顿第二定律F=ma得，两力的合力一定是水平向右。由平行四边形法则得，杆对球的弹力F的方向应斜向右上方，设弹力F与竖直方向的夹角为θ，则由三角知识得：F=