微型专题 两种性质的力及物体的受力分析
[学习目标] 1.进一步熟练判定弹力的方向,能根据平衡法、假设法确定弹力的有无和方向.2.进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的判定方法和大小的计算方法.3.学会对物体进行受力分析的方法.
一、弹力有无及方向的判断
1.条件法:根据物体是否直接接触并发生形变来判断,常用于形变明显的情况.
2.对于形变不明显的情况通常有以下三种方法
(1)假设法:可以假设将与所研究物体接触的其他物体撤去.看所研究物体还能否保持原来的状态,若能则无弹力,若不能,则存在弹力.
(2)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的易产生明显形变的物体来替换,若替换后能发生形变,则表示原接触处有弹力存在;若替换后不能发生形变,则表示原接触处无弹力存在.
(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力平衡条件判断弹力是否存在.
例1 在图1中画出物体A所受弹力的示意图.
图1
答案 如图所示
解析 用假设法判断.甲图中,若拿走B球,A球将向右运动,说明A、B间有弹力;乙图中,若拿走A球,B球将向下运动,说明A、B间有弹力;将容器左壁或底拿走,A球会运动,说明容器左壁和底部对A也会有弹力作用;丙图中杆给重物的弹力F为支持力,方向沿杆向上;丁图中杆给重物的弹力F并不沿着杆的方向,根据假设法判断F的方向应竖直向上.
弹力方向的确定
二、静摩擦力有无及方向的判断
1.条件法判断:接触且有压力、接触面粗糙、有相对运动趋势.
2.平衡法
当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向.
3.假设法
利用假设法进行判断时,可按以下思路进行分析:
4.力的相互作用法:当一物体所受摩擦力方向不易判断时,可根据与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况和相互作用力等大反向的特点进行判定.
例2 (多选)如图2所示,有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙的水平地面上,现用水平力F作用在B上,三个物体仍然静止,下列说法中正确的是( )
图2
A.B对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.地面对C有摩擦力作用,大小等于F
答案 CD
解析 假设B对A有摩擦力作用,则A受力不能平衡,与题目所给条件不符,所以B对A无摩擦力作用,A错误;根据力的相互性可知,A对B也无摩擦力作用,B错误;假设C对B无摩擦力作用,则B在水平方向上只受力F作用,不可能保持静止,与题目所给条件不符,故B受到C的摩擦力作用.由于A、B、C是保持静止的,那么地面给C的摩擦力大小为F,方向向左,所以选项C、D正确.