資源簡介

章末核心素養提升
一、彈力與摩擦力的分析與計算
1.彈力的計算
(1)彈簧的彈力：根據胡克定律或平衡條件計算。
(2)非彈簧的彈力：根據平衡條件計算。
2.判斷摩擦力方向應注意的問題
(1)在判斷摩擦力方向時，弄清物體相對運動或相對運動趨勢的方向是關鍵。
(2)相對運動(趨勢)是指物體相對于它所接觸的物體的運動(趨勢)，不一定是相對于地面的運動(趨勢)。
(3)摩擦力的方向與相對運動(趨勢)方向相反，不是與運動(趨勢)方向相反。
(4)具體判斷時，可靈活運用假設法、狀態分析法或相互作用分析法進行判斷。
3.計算摩擦力大小應注意的問題
(1)在確定摩擦力的大小之前，首先分析物體所處的狀態，分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力。兩者的計算方式完全不同。
(2)滑動摩擦力有具體的計算公式，而靜摩擦力要借助其他方式(如利用二力平衡條件)求解。
(3)滑動摩擦力f＝μN中正壓力N并不總是等于物體的重力，要具體問題具體分析。
例1 如圖所示，斜面體A放在水平地面上，平行于斜面的輕彈簧一端與物塊B相連，另一端拴在固定于斜面底端的擋板上，彈簧處于壓縮狀態，壓縮量x＝3 cm，整個系統始終處于靜止狀態。已知斜面傾角為37°，物塊B質量m＝1 kg，物塊B與斜面間動摩擦因數μ＝0.5，彈簧勁度系數k＝200 N/m，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。則物塊B受到的摩擦力(　　)
A.大小為0
B.大小為4 N，方向沿斜面向上
C.大小為12 N，方向沿斜面向上
D.大小為12 N，方向沿斜面向下
聽課筆記_________________________________________________________
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二、受力分析及物體的平衡問題
1.受力分析的基本原則
(1)明確研究對象。
(2)只分析受力物體受到的力。
(3)先分析非接觸力，再分析接觸力。
(4)先分析受力少的物體，再分析受力多的物體。
(5)先分析所受已知力多未知力少的物體。
(6)分析外力用整體法，分析內力用隔離法。
(7)既要看力的產生條件，又要看研究對象的運動狀態。
(8)既不能多力，也不能漏力。
(9)每個力都能找到施力物體。
2.處理平衡問題的基本思路
確定平衡狀態(加速度為零)→巧選研究對象(整體法或隔離法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作討論。
3.常用的方法
(1)在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定它們的方向時常用假設法。
(2)求解平衡問題時常用合成法、矢量三角形法、正交分解法、圖解法等。
例2 (多選)如圖所示，一個質量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端連接在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，重力加速度為g，則(　　)
A.滑塊可能只受到三個力作用
B.彈簧一定處于壓縮狀態
C.斜面對滑塊的支持力可能為零
D.斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于
聽課筆記_____________________________________________________________
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例3 如圖所示，質量m1＝12 kg的物體A用細繩繞過光滑的滑輪與質量為m2＝2 kg的物體B相連，連接A的細繩與水平方向的夾角為θ＝53°，此時系統處于靜止狀態。已知A與水平面的動摩擦因數μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。求：
(1)A物體所受摩擦力的大??；
(2)改變物體B的質量，欲使系統始終保持靜止，物體B的質量不能超過多少？
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章末核心素養提升
知識網絡構建
豎直向下　mg　形變　相反　相同　kx　粗糙　相反　μN　相反　平行四邊形　|F1－F2|　F1＋F2　靜止　勻速　0
核心素養提升
例1 A　[對B受力分析，重力沿斜面方向的分力為mgsin 37°＝6 N，壓縮的彈簧產生的彈力沿斜面向上，大小為F＝kx＝6 N，因mgsin 37°＝F，則B在斜面上無相對運動趨勢，故所受靜摩擦力為零，A正確。]
例2 AD　[彈簧可能處于原長狀態，滑塊只受重力、支持力和靜摩擦力三個力作用而處于平衡狀態，故A正確，B錯誤；將滑塊所受重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解，根據共點力平衡條件可知，斜面對滑塊的靜摩擦力的大小一定等于mgsin 30°＝，斜面對滑塊的支持力不可能為零，故C錯誤，D正確。]
例3 (1)12 N　(2)6 kg
解析　(1)選物體B為研究
對象，由平衡條件得
細繩的拉力F＝m2g
再以物體A為研究對象，受力分析如圖所示，由平衡條件知
水平方向Fcos 53°－f＝0
解得f＝12 N。
(2)當物體B的質量增加，使物體A剛要滑動時，水平方向有
F′cos 53°－f靜max＝0
豎直方向有F′sin 53°＋N′－m1g＝0
其中最大靜摩擦力f靜max＝μN′，又有F′＝m2′g
聯立解得m2′＝6 kg。(共14張PPT)
章末核心素養提升
第三章　相互作用
目 錄
CONTENTS
知識網絡構建
01
核心素養提升
02
知識網絡構建
1
豎直向下
mg
形變
相反
相同
kx
粗糙
相反
μN
相反
平行四邊形
|F1－F2|
F1＋F2
靜止
勻速
0
核心素養提升
2
一、彈力與摩擦力的分析與計算
1.彈力的計算
(1)彈簧的彈力：根據胡克定律或平衡條件計算。
(2)非彈簧的彈力：根據平衡條件計算。
2.判斷摩擦力方向應注意的問題
(1)在判斷摩擦力方向時，弄清物體相對運動或相對運動趨勢的方向是關鍵。
(2)相對運動(趨勢)是指物體相對于它所接觸的物體的運動(趨勢)，不一定是相對于地面的運動(趨勢)。
(3)摩擦力的方向與相對運動(趨勢)方向相反，不是與運動(趨勢)方向相反。
(4)具體判斷時，可靈活運用假設法、狀態分析法或相互作用分析法進行判斷。
3.計算摩擦力大小應注意的問題
(1)在確定摩擦力的大小之前，首先分析物體所處的狀態，分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力。兩者的計算方式完全不同。
(2)滑動摩擦力有具體的計算公式，而靜摩擦力要借助其他方式(如利用二力平衡條件)求解。
(3)滑動摩擦力f＝μN中正壓力N并不總是等于物體的重力，要具體問題具體分析。
A
例1 如圖所示，斜面體A放在水平地面上，平行于斜面的輕彈簧一端與物塊B相連，另一端拴在固定于斜面底端的擋板上，彈簧處于壓縮狀態，壓縮量x＝3 cm，整個系統始終處于靜止狀態。已知斜面傾角為37°，物塊B質量m＝1 kg，物塊B與斜面間動摩擦因數μ＝0.5，彈簧勁度系數k＝200 N/m，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。則物塊B受到的摩擦力(　　)
A.大小為0 B.大小為4 N，方向沿斜面向上
C.大小為12 N，方向沿斜面向上 D.大小為12 N，方向沿斜面向下
解析　對B受力分析，重力沿斜面方向的分力為mgsin 37°＝6 N，壓縮的彈簧產生的彈力沿斜面向上，大小為F＝kx＝6 N，因mgsin 37°＝F，則B在斜面上無相對運動趨勢，故所受靜摩擦力為零，A正確。
二、受力分析及物體的平衡問題
1.受力分析的基本原則
(1)明確研究對象。
(2)只分析受力物體受到的力。
(3)先分析非接觸力，再分析接觸力。
(4)先分析受力少的物體，再分析受力多的物體。
(5)先分析所受已知力多未知力少的物體。
(6)分析外力用整體法，分析內力用隔離法。
(7)既要看力的產生條件，又要看研究對象的運動狀態。
(8)既不能多力，也不能漏力。
(9)每個力都能找到施力物體。
2.處理平衡問題的基本思路
確定平衡狀態(加速度為零)→巧選研究對象(整體法或隔離法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作討論。
3.常用的方法
(1)在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定它們的方向時常用假設法。
(2)求解平衡問題時常用合成法、矢量三角形法、正交分解法、圖解法等。
AD
例2 (多選)如圖所示，一個質量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端連接在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，重力加速度為g，則(　　)
例3 如圖所示，質量m1＝12 kg的物體A用細繩繞過光滑的滑輪與質量為m2＝2 kg的物體B相連，連接A的細繩與水平方向的夾角為θ＝53°，此時系統處于靜止狀態。已知A與水平面的動摩擦因數μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。求：
(1)A物體所受摩擦力的大??；
(2)改變物體B的質量，欲使系統始終保持靜止，物體B的質量不能超過多少？
解析　(1)選物體B為研究對象，由平衡條件得
細繩的拉力F＝m2g
再以物體A為研究對象，受力分析如圖所示，由平衡條件知
水平方向Fcos 53°－f＝0
解得f＝12 N。
(2)當物體B的質量增加，使物體A剛要滑動時，水平方向有F′cos 53°－f靜max＝0
豎直方向有F′sin 53°＋N′－m1g＝0
其中最大靜摩擦力f靜max＝μN′，又有F′＝m2′g
聯立解得m2′＝6 kg。
答案　(1)12 N　(2)6 kg

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