习题课2 物体受力分析
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及方向.2.进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力的方向判定及大小计算方法.3.学会对物体进行受力分析的方法.
1.静摩擦力产生的条件:接触面间有压力、接触面粗糙且有相对运动趋势.
2.平衡条件法
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:
【例1】 如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱.试判断下列情况中,木箱所受的摩擦力及其方向.
(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动);
(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);
(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);
(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时.
解析:(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,它将相对于汽车向后滑动,说明木箱有相对于汽车向后滑动的趋势,所以木箱受到向前的静摩擦力.
(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对于汽车向前滑行.实际木箱没有滑动,说明木箱有相对于汽车向前滑行的趋势,所以木块受到向后的静摩擦力.
(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动.假设木箱与汽车的接触面光滑,由于惯性木箱仍做匀速直线运动,木箱与汽车间无相对滑动,说明木箱与汽车间没有相对运动趋势,没有摩擦力.
(4)汽车刹车,木箱相对于汽车向前滑动,易知木箱受向后的滑动摩擦力.
答案:(1)向前的静摩擦力 (2)向后的静摩擦力 (3)无摩擦力 (4)向后的滑动摩擦力
1.(多选)如图所示,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( )
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
CD [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.]
1.计算摩擦力时,应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力.
2.静摩擦力用平衡条件计算,其大小只与平行于接触面方向的力有关,与垂直于接触面方向的力无关.静摩擦力在0<f≤fmax内随外力的变化而变化.