微型專題 兩種性質(zhì)的力及物體的受力分析
[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.進(jìn)一步熟練判定彈力的方向,能根據(jù)平衡法、假設(shè)法確定彈力的有無(wú)和方向.2.進(jìn)一步熟練掌握靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力方向的判定方法和大小的計(jì)算方法.3.學(xué)會(huì)對(duì)物體進(jìn)行受力分析的方法.
一、彈力有無(wú)及方向的判斷
1.條件法:根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生形變來(lái)判斷,常用于形變明顯的情況.
2.對(duì)于形變不明顯的情況通常有以下三種方法
(1)假設(shè)法:可以假設(shè)將與所研究物體接觸的其他物體撤去.看所研究物體還能否保持原來(lái)的狀態(tài),若能則無(wú)彈力,若不能,則存在彈力.
(2)替換法:可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的易產(chǎn)生明顯形變的物體來(lái)替換,若替換后能發(fā)生形變,則表示原接觸處有彈力存在;若替換后不能發(fā)生形變,則表示原接觸處無(wú)彈力存在.
(3)狀態(tài)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用牛頓第二定律(第四章學(xué)習(xí))或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在.
例1 在圖1中畫(huà)出物體A所受彈力的示意圖.
圖1
答案 如圖所示
解析 用假設(shè)法判斷.甲圖中,若拿走B球,A球?qū)⑾蛴疫\(yùn)動(dòng),說(shuō)明A、B間有彈力;乙圖中,若拿走A球,B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng),說(shuō)明A、B間有彈力;將容器左壁或底拿走,A球會(huì)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明容器左壁和底部對(duì)A也會(huì)有彈力作用;丙圖中桿給重物的彈力F為支持力,方向沿桿向上;丁圖中桿給重物的彈力F并不沿著桿的方向,根據(jù)假設(shè)法判斷F的方向應(yīng)豎直向上.
彈力方向的確定
二、靜摩擦力有無(wú)及方向的判斷
1.條件法判斷:接觸且有壓力、接觸面粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).
2.平衡法
當(dāng)相互接觸的兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),可根據(jù)二力平衡條件判斷靜摩擦力的存在與否及其方向.
3.假設(shè)法
利用假設(shè)法進(jìn)行判斷時(shí),可按以下思路進(jìn)行分析:
4.力的相互作用法:當(dāng)一物體所受摩擦力方向不易判斷時(shí),可根據(jù)與之相互作用的另一物體所受摩擦力情況和相互作用力等大反向的特點(diǎn)進(jìn)行判定.
例2 (多選)如圖2所示,有三個(gè)相同的物體疊放在一起,置于粗糙的水平地面上,現(xiàn)用水平力F作用在B上,三個(gè)物體仍然靜止,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖2
A.B對(duì)A有摩擦力作用
B.B受到A、C的摩擦力作用
C.B只受到C的摩擦力作用
D.地面對(duì)C有摩擦力作用,大小等于F
答案 CD
解析 假設(shè)B對(duì)A有摩擦力作用,則A受力不能平衡,與題目所給條件不符,所以B對(duì)A無(wú)摩擦力作用,A錯(cuò)誤;根據(jù)力的相互性可知,A對(duì)B也無(wú)摩擦力作用,B錯(cuò)誤;假設(shè)C對(duì)B無(wú)摩擦力作用,則B在水平方向上只受力F作用,不可能保持靜止,與題目所給條件不符,故B受到C的摩擦力作用.由于A、B、C是保持靜止的,那么地面給C的摩擦力大小為F,方向向左,所以選項(xiàng)C、D正確.