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(共23张PPT)
第一部分　教材知识巩固
力学
专题(一)　受力分析
类型1
受力分析作图
受力分析作图步骤
第一步:明确研究对象。
第二步:分析其他物体对研究对象施加的力(如重力,接触物对研究物体施加的弹力、摩擦力,磁体间的斥力或引力等)。
第三步:根据运动状态判断各力的大小(若物体处于静止或匀速直线运动状态则受平衡力的作用,若物体做加速或减速运动则受力不平衡)。
例1　重心位置的判断 图中,筷子在水平位置处于静止状态,画出筷子的受力示意图。
例2　判断摩擦力的有无 图甲是天蒙山索道的吊厢随钢索向下方做匀速直线运动的情景,图乙是吊厢及吊厢内物体的简图。请画出物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心O上)。
方法点拨
1．判断是否存在摩擦力的条件:(1)接触面粗糙;(2)物体间有弹力;(3)有相对运动或相对运动趋势。若以上条件缺一,则摩擦力不存在。
2．摩擦力的方向:与相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反(注:相对运动的方向与运动的方向不一定相同)。
判断相对运动趋势方向的方法:假设接触面光滑,分析物体可能的运动方向,静摩擦力方向与此相反。
例3　判断摩擦力的方向 小明利用椅子做俯卧撑,如图所示。请画出小明受到的重力和脚蹬水平地面时鞋底受到的摩擦力的示意图。
类型2
运动过程分析
例4　竖直方向 总长为l的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个钢球,将钢球从O点静止释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距离为2l,如图甲所示。分析钢球从O点运动到A点的过程,请在图乙中画出钢球所受合力大小F合随运动距离s变化的大致关系图像,在图丙中画出钢球速度随运动距离s变化的大致关系图像。(忽略空气阻力)
乙
丙
分段分析:钢球从O点运动到A点的过程中,始终受到竖直向下的重力,运动距离l时,开始受到弹力的作用,方向向______,大小逐渐________。故整个过程可以分为三个阶段,第一个阶段只受重力,第二个阶段受到的弹力大小小于重力大小,第三个阶段受到的弹力大小大于重力大小。设橡皮筋刚刚伸直时(即钢球运动距离为l时)钢球所在位置为O1点,弹力大小等于重力大小时钢球所在位置为O2点。下面具体分析每个阶段及关键点的受力和运动情况。
上
变大
O→O1:钢球的受力情况为____________,合力大小的情况为___________,合力方向与运动方向________,故速度的变化情况为____________。
O1→O2:钢球的受力情况为________________________________________,弹力逐渐________,合力大小的情况为____________________________,合力方向与运动方向________,故速度的变化情况为____________。
O2:弹力与重力大小相等,合力为______,速度达到________。
O2→A:钢球的受力情况为________________________________________,弹力逐渐________,合力大小的情况为____________________________,合力方向与运动方向________,故速度的变化情况为________________。
另:动能的变化特点同速度的变化特点。
只受重力
F合＝G
相同
逐渐增大
受重力和弹力,且重力大小大于弹力大小
增大
F合＝G－F弹,逐渐减小
相同
逐渐增大
零
最大
受重力和弹力,且弹力大小大于重力大小
增大
F合＝F弹－G,逐渐增大
相反
逐渐减小至零
例5　水平方向 如图甲所示,在粗糙程度相同的水平台面上,将一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO＝OB),释放小球,分析小球从开始释放至移动到最右端的过程,请在图乙中画出小球所受的合力大小F合随移动距离s的大致变化图像,在图丙中画出小球的速度随移动距离s的大致变化图像。(不计空气阻力)
乙
丙
分段分析:小球从开始释放至移动到最右端的过程中,弹簧形变量________
________(填变化情况),且弹力方向先向______后向______,______点弹力为零;摩擦力方向始终向______,且大小________。故整个过程可以分为三个阶段,第一个阶段弹力向右且大于摩擦力,第二个阶段弹力向右且小于摩擦力,第三个阶段弹力向左。设AO之间弹力大小等于摩擦力大小时小球所在位置为C点。下面具体分析每个阶段及关键点的受力和运动情况。
先变小
后变大
右
左
O
左
不变
A→C:小球水平方向的受力情况为__________________________________
______________,弹力逐渐________,合力F合＝_________,逐渐________,合力方向与运动方向________,故速度的变化情况为____________。
C:弹力大小与摩擦力大小相等,合力为______,速度达到________。
C→O:小球水平方向的受力情况为__________________________________
_______________,弹力逐渐________,合力F合＝_________,逐渐_______,合力方向与运动方向________,故速度的变化情况为____________。
O→B:小球水平方向的受力情况为________________________________,弹力逐渐________,合力F合＝____________,逐渐________,合力方向与运动方向________,故速度的变化情况为________________。
受到向右的弹力和向左的摩擦力,且弹
力大于摩擦力
减小
F弹－f
减小
相同
逐渐增大
零
最大
受到向右的弹力和向左的摩擦力,且摩
擦力大于弹力
减小
f－F弹
增大
相反
逐渐减小
受到向左的弹力和向左的摩擦力
增大
F弹＋f
增大
相反
逐渐减小至零
命题点1
受力分析作图
1．(2024贵州)一把带电塑料梳子靠近桌上的一些小纸片,如图所示是纸片A离开桌面上升时的情景。请画出纸片A所受重力G和吸引力F的示意图。
2．(2019贵阳)如图所示是运动员百米赛跑时的情景,请画出它的右脚对地面的作用力的示意图。(O点是力的作用点)
3．(2020安顺)如图所示,物块置于长木板上表面,两者一起沿斜面匀速下滑,物块与长木板始终保持相对静止。请在图中画出长木板对物块作用力的示意图。(O点为力的作用点)
4．(2016贵阳)在水平向右行驶的小车车厢顶端用细线悬挂一小球,小车水平地板上放置一物块A,从某时刻起,发现小球向左(运动的反方向)摆开,并连续一段时间,如图所示,请画出这段时间内物块A受力的示意图。
命题点2
运动过程分析
5．(2025贵州一模)(多项选择)如图所示,甲、乙两磁体置于粗糙程度相同的水平面上,乙紧靠墙壁。用力F将甲从A点匀速推至B点时撤去F,甲继续向右运动到C点时速度为0,并保持静止。已知两磁体间的作用力随距离的减小而增大,下列分析正确的是(　　　)
A．甲从A点运动到B点的过程中,所受合力为0
B．甲从A点运动到B点的过程中,力F大小不变
C．甲从B点运动到C点的过程中,所受合力增大
D．甲在C点静止时,受到摩擦力的方向水平向右
ACD
6．(2017贵阳)如图所示,在平直轨道上静止的小车,车厢顶端用细线悬挂一小球,小球与车厢左壁接触但不挤压,下列分析正确的是(　　)
A．当小车静止时,小球受到的合力等于小球的重力
B．小车向右匀速运动的过程中,车厢壁对小球有向右的弹力
C．小车向右加速运动的过程中,小球受到的合力方向向右
D．小车向左加速运动的过程中,小球受到细线的拉力和小球的重力是一对平衡力
C
7．(2019贵阳)如图所示,小球从离地足够高的O点以速度v0竖直向上抛出,上升h后到达最高位置A点,随即竖直下落到地面B点,它运动的总路程为h,已知小球受到的空气阻力随速度的增大而增大,且抛出时受到的空气阻力和重力的大小相等。请在坐标系中画出小球从O点抛出到刚接触地面B点的过程中,其速度v的大小随路程s变化的大致关系图像。
8．(2021贵阳)如图所示,相同的甲、乙两木块用一无弹性的细线相连后静置于粗糙水平地面,橡皮筋的两端分别与墙面和甲木块相连,图中橡皮筋松弛而细线处于绷直状态。现用水平力F拉动乙木块沿直线向右运动时开始计时,0~t1时间内橡皮筋逐渐被拉直至原长;t2时刻细线恰好被拉断;t2~t3乙木块继续向右运动,整个过程乙木块的速度始终保持不变。请在坐标系中画出0~t3时间内,力F的大小随时间t变化关系的大致图像。
9．(2022贵阳)如图所示,A、B两物块所受重力均为G,物块B置于水平地面,用轻质弹簧将A、B两物块连接。在物块A上施加竖直向上的拉力FA,当物块B恰好不受地面支持力时开始计时,保持FA大小不变至t1时刻;t1~t2时间段内,FA缓慢减小至零,请画出从开始计时到t2时刻的过程中,弹簧对物块B施加的力FB随时间t变化关系的大致图像。(不计弹簧质量)
10．(2016贵阳)如图所示,倾斜固定在水平面上的MN、PQ,是两根足够长的光滑平行金属导轨(不计电阻),M、P端接有一个电阻R,均匀磁场B垂直于导轨所在平面。将金属棒ab垂直于导轨放置后,由静止释放。
(1)在下滑过程中金属棒会受到磁场对它的作用力,请分析此力产生的原因。
(2)已知金属棒速度越大,磁场对它的力就越大,且该力方向与它的运动方向相反,请说明释放后金属棒速度大小的变化情况及其原因。
答：(1)金属棒与导轨构成闭合回路,由于金属棒在下滑的过程中切割磁感线产生感应电流,磁场对有感应电流通过的金属棒产生力的作用。
(2)金属棒先加速运动,后保持匀速直线运动。释放后,金属棒由于重力的作用而加速下滑;随着金属棒的速度逐渐增大,金属棒受到沿导轨平面向上的磁场力增大,直至金属棒受力平衡,最终将做匀速直线运动。

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