高中物理10大難點(diǎn)強(qiáng)行突破(共148頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高中物理10大難點(diǎn)強(qiáng)行突破難點(diǎn)之一 物體受力分析一、難點(diǎn)形成原因：1、力是物體間的相互作用。受力分析時(shí)，這種相互作用只能憑著各力的產(chǎn)生條件和方向要求，再加上抽象的思維想象去畫，不想實(shí)物那么明顯，這對(duì)于剛升入高中的學(xué)生來(lái)說(shuō)，多習(xí)慣于直觀形象，缺乏抽象的邏輯思惟，所以形成了難點(diǎn)。2、有些力的方向比較好判斷，如：重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等，但有些力的方向難以確定。如：彈力、摩擦力等，雖然發(fā)生在接觸處，但在接觸的地方是否存在、方向如何卻難以把握。3、受力分析時(shí)除了將各力的產(chǎn)生要求、方向的判斷方法熟練掌握外，同時(shí)還要與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相聯(lián)系，這就需要一定的綜合能力。由于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)

2、掌握不全，導(dǎo)致綜合分析能力下降，影響了受力分析準(zhǔn)確性和全面性。4、教師的教學(xué)要求和教學(xué)方法不當(dāng)造成難點(diǎn)。教學(xué)要求不符合學(xué)生的實(shí)際，要求過(guò)高，想一步到位，例如：一開始就給學(xué)生講一些受力個(gè)數(shù)多、且又難以分析的物體的受力情況等。這樣勢(shì)必在學(xué)生心理上會(huì)形成障礙。二、難點(diǎn)突破策略：物體的受力情況決定了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，正確分析物體的受力，是研究力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵。受力分析就是分析物體受到周圍其它物體的作用。為了保證分析結(jié)果正確，應(yīng)從以下幾個(gè)方面突破難點(diǎn)。1.受力分析的方法：整體法和隔離法整體法隔離法概念將幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法將研究對(duì)象與周圍物體分隔開的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力

3、研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問(wèn)題分析整體周圍其他物體對(duì)整體的作用。而不畫整體內(nèi)部物體間的相互作用。分析它受到周圍其他物體對(duì)它的作用力2.受力分析的依據(jù)：各種性質(zhì)力的產(chǎn)生條件及各力方向的特點(diǎn)3.受力分析的步驟 ：為了在受力分析時(shí)不多分析力，也不漏力，一般情況下按下面的步驟進(jìn)行： （1）確定研究對(duì)象 可以是某個(gè)物體也可以是整體。（2）按順序畫力a先畫重力：作用點(diǎn)畫在物體的重心，方向豎直向下。b次畫已知力c再畫接觸力（彈力和摩擦力）：看研究對(duì)象跟周圍其他物體有幾個(gè)接觸點(diǎn)（面），先對(duì)某個(gè)接觸點(diǎn)（面）分析，若有擠壓，則畫出彈力，若還有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則再畫出摩擦力。分析完一個(gè)接觸點(diǎn)（面）

4、后，再依次分析其他的接觸點(diǎn)（面）。d再畫其他場(chǎng)力：看是否有電、磁場(chǎng)力作用，如有則畫出。（3）驗(yàn)證： a每一個(gè)力都應(yīng)找到對(duì)應(yīng)的施力物體 b.受的力應(yīng)與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)。說(shuō)明：（1）只分析研究對(duì)象受的根據(jù)性質(zhì)命名的實(shí)際力(如：重力、彈力、摩擦力等)，不畫它對(duì)別的物體的作用力。（2）合力和分力不能同時(shí)作為物體所受的力。（3）每一個(gè)力都應(yīng)找到施力物體，防止“漏力”和“添力”。（4）可看成質(zhì)點(diǎn)的物體，力的作用點(diǎn)可畫在重心上，對(duì)有轉(zhuǎn)動(dòng)效果的物體，則力應(yīng)畫在實(shí)際位置上。（5）為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化，常忽略某些次要的力。如物體速度不大時(shí)的空氣阻力、物體在空氣中所受的浮力等。 （6）分析物體受力時(shí)，除了考慮它與周圍物

5、體的作用外，還要考慮物體的運(yùn)動(dòng)情況(平衡狀態(tài)、加速或減速)，當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)情況不同時(shí)，其情況也不同。4. 受力分析的輔助手段（1）物體的平衡條件（共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零）（2）牛頓第二定律（物體有加速度時(shí)）（3）牛頓第三定律（內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上）5.常見的錯(cuò)誤及防范的辦法：（1）多畫力。a.研究對(duì)象不明，錯(cuò)將其他物體受到的力畫入。b.虛構(gòu)力，將不存在的力畫入。c.將合力和分力重復(fù)畫入。要防止多畫力。第一，徹底隔離研究對(duì)象。第二，每畫一個(gè)力要心中默念受力物體和施力物體。 (2) 少畫力。 少畫力往往是由受力分析過(guò)程混亂所致，因

6、此a.要嚴(yán)格按順序分析。b.分析彈力和摩擦力時(shí)，所有接觸點(diǎn)都要分析到。(3) 錯(cuò)畫力。即把力的方向畫錯(cuò)。防范辦法是要按規(guī)律作 三、分類例析1彈力有、無(wú)的判斷彈力的產(chǎn)生條件是接觸且發(fā)生彈性形變。但有的形變明顯，有的不明顯。那么如何判斷相互接觸的物體間有無(wú)彈力？法1： “假設(shè)法”，即假設(shè)接觸物體撤去，判斷研究對(duì)象是否能維持現(xiàn)狀。若維持現(xiàn)狀則接觸物體對(duì)研究對(duì)象沒(méi)有彈力，因?yàn)榻佑|物體使研究對(duì)象維持現(xiàn)狀等同于沒(méi)有接觸物，即接觸物形同虛設(shè)，故沒(méi)有彈力。若不能維持現(xiàn)狀則有彈力，因?yàn)榻佑|物撤去隨之撤去了應(yīng)該有的彈力，從而改變了研究對(duì)象的現(xiàn)狀?？梢娊佑|物對(duì)研究對(duì)象維持現(xiàn)狀起著舉足輕重的作用，故有彈力。例1：如圖

7、所示，判斷接觸面對(duì)球有無(wú)彈力，已知球靜止，接觸面光滑。圖11ab【審題】在a、b圖中，若撤去細(xì)線，則球都將下滑，故細(xì)線中均有拉力, a圖中若撤去接觸面，球仍能保持原來(lái)位置不動(dòng)，所以接觸面對(duì)球沒(méi)有彈力；b圖中若撤去斜面，球就不會(huì)停在原位置靜止，所以斜面對(duì)小球有支持力。 【解析】圖a中接觸面對(duì)球沒(méi)有彈力；圖b中斜面對(duì)小球有支持力圖12法2：根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析彈力。即可以先假設(shè)有彈力，分析是否符合物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。或者由物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推彈力是否存在?？傊矬w的受力必須與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)符合。同時(shí)依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由二力平衡（或牛頓第二定律）還可以列方程求解彈力。例2：如圖所示，判斷

8、接觸面MO、ON對(duì)球有無(wú)彈力，已知球靜止，接觸面光滑。圖13【審題】圖中球由于受重力，對(duì)水平面ON一定有擠壓，故水平面ON對(duì)球一定有支持力，假設(shè)還受到斜面MO的彈力，如圖13所示，則球?qū)⒉粫?huì)靜止，所以斜面MO對(duì)球沒(méi)有彈力?！窘馕觥克矫鍻N對(duì)球有支持力，斜面MO對(duì)球沒(méi)有彈力。再如例1的a圖中，若斜面對(duì)球有彈力，其方向應(yīng)是垂直斜面且指向球，這樣球也不會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以斜面對(duì)球也沒(méi)有彈力作用。【總結(jié)】彈力有、無(wú)的判斷是難點(diǎn)，分析時(shí)常用“假設(shè)法”并結(jié)合“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析。2.彈力的方向圖14abc彈力是發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，而對(duì)它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用 。所以彈力的方向?yàn)槲矬w恢復(fù)

9、形變的方向。平面與平面、點(diǎn)、曲面接觸時(shí)，彈力方向垂直于平面，指向被壓或被支持的物體；曲面與點(diǎn)、曲面接觸時(shí)，彈力方向垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的曲面的切面，特殊的曲面，如圓面時(shí)，彈力方向指向圓心。彈力方向與重心位置無(wú)關(guān)。 繩子的彈力方向?yàn)椋貉刂K子且指向繩子收縮的方向；且同一條繩子內(nèi)各處的彈力相等 桿產(chǎn)生的彈力方向比較復(fù)雜，可以沿桿指向桿伸長(zhǎng)或收縮的方向，也可不沿桿，與桿成一定的夾角。例3：如圖14所示，畫出物體A 所受的彈力 a圖中物體A靜止在斜面上b圖中桿A靜止在光滑的半圓形的碗中c圖中A球光滑 O為圓心， O為重心?！緦忣}】圖a中接觸處為面面接觸，由于物體受重力作用，會(huì)對(duì)斜面斜向下擠壓，斜面要恢復(fù)形變

10、，應(yīng)垂直斜面斜向上凸起，對(duì)物體有垂直斜面且指向物體斜向上的彈力。圖b中B處為點(diǎn)與曲面接觸，發(fā)生的形變?yōu)檠匕霃椒较蛳蛲獍?，要恢?fù)形變就得沿半徑向上凸起，C處為點(diǎn)與平面接觸， C處碗的形變的方向?yàn)樾毕蛳聣?，要恢?fù)形變就得沿垂直桿的方向向上，所以B處桿受的彈力為垂直過(guò)接觸點(diǎn)的切面沿半徑指向圓心，C處桿受的彈力為垂直桿向上。圖15abc圖c中接觸處為點(diǎn)與曲面接觸，發(fā)生的形變均為沿半徑分別向下凹，要恢復(fù)形變就得沿半徑方向向上凸起，所以在M、N兩接觸處對(duì)A球的彈力為垂直過(guò)接觸點(diǎn)的切面沿半徑方向向上，作用線均過(guò)圓心O，而不過(guò)球的重心O?！窘馕觥咳鐖D15所示圖16圖17【總結(jié)】彈力的方向?yàn)槲矬w恢復(fù)形變的方向。

11、分析時(shí)首先應(yīng)明確接觸處發(fā)生的形變是怎樣的，恢復(fù)形變時(shí)應(yīng)向哪個(gè)方向恢復(fù)。另外應(yīng)記住平面與平面、點(diǎn)、曲面接觸，曲面與點(diǎn)、曲面接觸，繩、桿彈力方向的特點(diǎn)，才能得以正確分析。例4：如圖16所示，小車上固定著一根彎成角的曲桿，桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的球，試分析下列情況下桿對(duì)球的彈力的大小和方向：（1）小車靜止；（2）小車以加速度a水平向右運(yùn)動(dòng)；（3）小車以加速度a水平向左運(yùn)動(dòng)?！緦忣}】此題桿對(duì)球的彈力與球所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。分析時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具體分析。（1）小車靜止時(shí)，球處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，因重力豎直向下，所以桿對(duì)球的彈力F豎直向上，大小等于球的重力mg，如圖17甲所示。（2）當(dāng)小

12、車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因球只受彈力和重力，所以由牛頓第二定律F=ma得，兩力的合力一定是水平向右。由平行四邊形法則得，桿對(duì)球的彈力F的方向應(yīng)斜向右上方，設(shè)彈力F與豎直方向的夾角為，則由三角知識(shí)得：F= tan=a/g 如圖17乙所示。 （3）當(dāng)小車向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因球只受彈力和重力，所以由牛頓第二定律F=ma得，兩力的合力一定是水平向左，由平行四邊形法則得，桿對(duì)球的彈力F的方向應(yīng)斜向左上方，設(shè)彈力F與豎直方向的夾角為，則由三角知識(shí)得：F= tan=a/g 如圖17丙所示可見，彈力的方向與小車運(yùn)動(dòng)的加速度的大小有關(guān)，并不一定沿桿的方向?！窘馕觥浚?）球處于平衡狀態(tài)，桿對(duì)球產(chǎn)生的彈力方向豎直向上，且大

13、小等于球的重力mg。（2）當(dāng)小車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球受合力方向一定是水平向右，桿對(duì)球的彈力方向應(yīng)斜向右上方，與小車運(yùn)動(dòng)的加速度的大小有關(guān)，其方向與豎直桿成arctan a/g角，大小等于。（3）當(dāng)小車向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球受合力方向一定是水平向左，桿對(duì)球的彈力方向應(yīng)斜向左上方，與小車運(yùn)動(dòng)的加速度的大小有關(guān)，其方向與豎直桿成arctan a/g角，大小等于?！究偨Y(jié)】桿對(duì)球的彈力方向不一定沿桿，只有當(dāng)加速度向右且a= gtan時(shí)，桿對(duì)小球的彈力才沿桿的方向，所以在分析物體與桿固定連接或用軸連接時(shí)，物體受桿的彈力方向應(yīng)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)并根據(jù)物體平衡條件或牛頓第二定律求解。3判斷摩擦力的有、無(wú)摩擦力的產(chǎn)生條件

14、為：（1）兩物體相互接觸，且接觸面粗糙；（2）接觸面間有擠壓；（3）有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)例5：如圖18所示，判斷下列幾種情況下物體A與接觸面間有、無(wú)摩擦力。圖18圖a中物體A靜止 圖b中物體A沿豎直面下滑，接觸面粗糙圖c中物體A沿光滑斜面下滑圖d中物體A靜止【審題】圖a中物體A靜止，水平方向上無(wú)拉力，所以物體A與接觸面間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以無(wú)摩擦力產(chǎn)生；圖b中物體A沿豎直面下滑時(shí)，對(duì)接觸面無(wú)壓力，所以不論接觸面是否光滑都無(wú)摩擦力產(chǎn)生；圖c中接觸面間光滑，所以無(wú)摩擦力產(chǎn)生；圖d中物體A靜止，由于重力作用，有相對(duì)斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以有靜摩擦力產(chǎn)生?！窘馕觥繄Da、圖b、圖c中無(wú)摩擦力產(chǎn)生，圖

15、d有靜摩擦力產(chǎn)生?！究偨Y(jié)】判斷摩擦力的有、無(wú)，應(yīng)依據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件，關(guān)鍵是看有沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。4摩擦力的方向摩擦力的方向?yàn)榕c接觸面相切，.與物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。但相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不如相對(duì)運(yùn)動(dòng)直觀，具有很強(qiáng)的隱蔽性，常用下列方法判斷。法1：“假設(shè)法”。即假設(shè)接觸面光滑，看原來(lái)相對(duì)靜止的物體間能發(fā)生怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。若能發(fā)生，則這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向就為原來(lái)靜止時(shí)兩物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。若不能發(fā)生，則物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。例6：如圖19所示為皮帶傳送裝置，甲為主動(dòng)輪，傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，P、Q分別為兩輪邊緣上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是：AP、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均

16、與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反BP點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同圖19CP點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反DP、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同【審題】本題可用“假設(shè)法”分析。由題意可知甲輪與皮帶間、乙輪與皮帶間均相對(duì)靜止，皮帶與輪間的摩擦力為靜摩擦力。假設(shè)甲輪是光滑的，則甲輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不動(dòng)，輪上P點(diǎn)相對(duì)于皮帶向前運(yùn)動(dòng)，可知輪上P點(diǎn)相對(duì)于皮帶有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則輪子上的P點(diǎn)受到的靜摩擦力方向向后，即與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，再假設(shè)乙輪是光滑的，則當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，乙輪將會(huì)靜止不動(dòng)，這時(shí)，乙輪邊緣上的Q點(diǎn)相對(duì)于皮帶向后運(yùn)動(dòng)，可知輪上

17、Q點(diǎn)有相對(duì)于皮帶向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故乙輪上Q點(diǎn)所受摩擦力向前，即與乙輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同?！窘馕觥空_答案為B圖110【總結(jié)】判斷摩擦力的有、無(wú)及摩擦力的方向可采用“假設(shè)法”分析。摩擦力方向與物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，有時(shí)還與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同。例7：如圖110所示，物體A疊放在物體B上，水平地面光滑，外力F作用于物體B上使它們一起運(yùn)動(dòng)，試分析兩物體受到的靜摩擦力的方向?！緦忣}】本題中假設(shè)A、B間接觸面是光滑的，當(dāng)F使物體B向右加速時(shí)，物體A由于慣性將保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)很短時(shí)間后它們的相對(duì)位置將發(fā)生變化，即物體A相對(duì)B有向左的運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)在原來(lái)相

18、對(duì)靜止時(shí)，物體A相對(duì)于B有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以A受到B對(duì)它的靜摩擦力方向向右（與A的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同）。同理B相對(duì)A有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以B受到A對(duì)它的靜摩擦力方向向左（與B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反）。圖111【解析】物體A相對(duì)于B有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以A受到B對(duì)它的靜摩擦力方向向右（與A的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同）。物體B相對(duì)A有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以B受到A對(duì)它的靜摩擦力方向向左（與B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反）。如圖111所示法2：根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”來(lái)判定。即先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即加速度的方向），再利用牛頓第二定律（F=ma）確定合力，然后通過(guò)受力分析確定靜摩擦力的大小和方向。圖112例8：如圖112所示

19、，A、B兩物體豎直疊放在水平面上，今用水平力F拉物體，兩物體一起勻速運(yùn)動(dòng)，試分析A、B間的摩擦力及B與水平面間的摩擦力?！緦忣}】本題分析摩擦力時(shí)應(yīng)根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。以A物體為研究對(duì)象：A物體在豎直方向上受重力和支持力，二者平衡，假設(shè)在水平方向上A受到B對(duì)它的靜摩擦力，該力的方向一定沿水平方向，這樣無(wú)論靜摩擦力方向向左或向右，都不可能使A物體處于平衡狀態(tài)，這與題中所給A物體處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相矛盾，故A物體不受B對(duì)它的靜摩擦力。反過(guò)來(lái)，B物體也不受A物體對(duì)它的靜摩擦力。分析B物體與水平面間的摩擦力可以A、B整體為研究對(duì)象。因A、B一起勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向上合外力為零。水平方向上整體受到向右的拉

20、力F作用，所以水平面對(duì)整體一定有向左的滑動(dòng)摩擦力，而水平面對(duì)整體的滑動(dòng)摩擦力也就是水平面對(duì)B物體的滑動(dòng)摩擦力?！窘馕觥糠治鲆娚希駻勻速運(yùn)動(dòng)，所以A、B間無(wú)靜摩擦力，又因A、B整體勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得，物體B受到水平面對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力應(yīng)向左。法3：利用牛頓第三定律來(lái)判定此法關(guān)鍵是抓住“力是成對(duì)出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再確定另一物體受到的靜摩擦力的方向。例6中地面光滑，F(xiàn)使物體A、B一起向右加速運(yùn)動(dòng)，A物體的加速度和整體相同，由牛頓第二定律F=ma得A物體所受合外力方向一定向右，而A物體在豎直方向上受力平衡，所以水平方向上受的力為它的合外力，而在水平方向上只有可能受

21、到B對(duì)它的靜摩擦力，所以A受到B對(duì)它的靜摩擦力方向向右。B對(duì)A的摩擦力與A對(duì)B的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，B受到A對(duì)它的靜摩擦力方向向左。【總結(jié)】靜摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，判斷時(shí)除了用“假設(shè)法”外，還可以根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”、及 牛頓第三定律來(lái)分析?；瑒?dòng)摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。5物體的受力分析例9：如圖113甲所示，豎直墻壁光滑，分析靜止的木桿受哪幾個(gè)力作用?！緦忣}】首先選取研究對(duì)象木桿，其次按順序畫力：重力作用在木桿的中點(diǎn)，方向豎直向下；畫彈力。有兩個(gè)接觸點(diǎn)，墻與桿接觸點(diǎn)屬點(diǎn)面接觸，彈力垂直于墻且指向桿，地與桿的接觸點(diǎn)也屬點(diǎn)面接觸，桿

22、受的彈力垂直于地面且指向桿；畫摩擦力。豎直墻光滑，墻與桿接觸點(diǎn)沒(méi)有摩擦力；假設(shè)地面光滑，桿將會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，所以桿靜止時(shí)有相對(duì)地面向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以地面對(duì)桿有向左的摩擦力。乙圖113【解析】桿受重力、方向豎直向下；彈力N1，垂直于墻且指向桿，彈力N2，垂直于地面且指向桿；地面對(duì)桿向左的摩擦力f。如圖113乙所示【總結(jié)】受力分析時(shí)應(yīng)按步驟分析，桿受的各力應(yīng)畫在實(shí)際位置上。不要將各力的作用點(diǎn)都移到重心上去。例10：如圖114甲所示，、疊放于水平地面上，加一水平力，三物體仍靜止，分析、的受力情況?！緦忣}】用隔離法分析：先取為研究對(duì)象：受向下的重力、對(duì)的支持力。假設(shè)B對(duì)A有水平方向的摩擦力，不論方向水平

23、向左還是向右，都與A處的靜止?fàn)顟B(tài)相矛盾，所以對(duì)沒(méi)有摩擦力。取為研究對(duì)象：受向下的重力、對(duì)的壓力、對(duì)的支持力、水平力。因處?kù)o止，水平方向受合力為零，根據(jù)平衡條件，對(duì)一定有水平向左的摩擦力f。再取為研究對(duì)象：受向下的重力、對(duì)的壓力，地面對(duì)的支持力，由牛頓第三定律得，對(duì)的摩擦力向右，因處?kù)o止合力為零，根據(jù)平衡條件，地對(duì)的摩擦力f一定水平向左。甲乙圖114【解析】A、B、C三物體的受力如圖圖114乙所示【總結(jié)】用隔離法分析物體受力分析最常用的方法，分析時(shí)應(yīng)將研究的物體單獨(dú)拿出來(lái)，不要都畫在一起，以免出現(xiàn)混亂。同時(shí)應(yīng)根據(jù)牛頓第三定律分析。A對(duì)B的壓力及B對(duì)C的壓力應(yīng)以和表示，不要用和表示，因中它們跟、是

24、不同的。此題也可以用先整體后部分，由下向上的方法分析。例11：如圖115甲所示，物體、靜止，畫出、的受力圖。 【審題】用隔離法分析。先隔離：受重力，外力，由于F的作用，B和A之間的擠壓，所以對(duì)有支持力AB，假設(shè)A、B接觸面光滑，物體B將相對(duì)A下滑，所以有相對(duì)A向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，B受向上的靜摩擦力fAB。再隔離：受重力，墻對(duì)的支持力墻，由牛頓第三定律得，A受到B對(duì)它的壓力NBA，水平向左，摩擦力fBA，方向豎直向下。假設(shè)墻是光滑的，物體相對(duì)墻將下滑，也就是說(shuō)物體相對(duì)墻有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以墻對(duì)有豎直向上的摩擦力f墻?！窘馕觥緼、B受力如圖115乙所示圖115甲圖115乙圖116總結(jié):此類問(wèn)題用隔離

25、法分析，應(yīng)注意A、B間、A與墻間的摩擦力的分析，同時(shí)要根據(jù)牛頓第三定律分析。例12：如圖116所示，用兩相同的夾板夾住三個(gè)重為G的物體A、B、C，三個(gè)物體均保持靜止，請(qǐng)分析各個(gè)物體的受力情況.【審題】要分析各物體的受力情況，關(guān)鍵是分析A、B間、B、C間是否有摩擦力，所以可用先整體后隔離的方法。首先以三物體為一整體。豎直方向上，受重力3G，豎直向下，兩板對(duì)它向上的摩擦力，分別為f；水平方向上，受兩側(cè)板對(duì)它的壓力N1、N2。根據(jù)平衡條件得，每一側(cè)受的摩擦力大小等于1.5G。然后再用隔離法分析A、B、C的受力情況，先隔離A，A物體受重力G，方向豎直向下，板對(duì)它的向上的摩擦力f，大小等于1.5G ，A

26、物體要平衡，就必須受到一個(gè)B對(duì)它的向下的摩擦力fBA，根據(jù)平衡條件得，大小應(yīng)等于0.5 G , 水平方向上,A物體受板對(duì)它的壓力N1和B對(duì)它的壓力NBA; 再隔離C,C物體的受力情況與A物體類似. 豎直方向上受重力G、板對(duì)它的向上的摩擦力f、B對(duì)它的向下的摩擦力fBC，水平方向上受板對(duì)它的壓力N2、B對(duì)它的壓力NBC。再隔離B，豎直方向上B物體受重力G 、由牛頓第三定律得，B受到A對(duì)它的向上的摩擦力fAB 、C對(duì)它的向上的摩擦力fCB ，以及水平方向上A對(duì)它的壓力NAB和C對(duì)它的壓力NCB?！窘馕觥緼、B、C受力如圖圖117所示圖117【總結(jié)】明確各物體所受的摩擦力是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵，較好的

27、解決方法是先整體法確定兩側(cè)的摩擦力，再用隔離法確定單個(gè)物體所受的摩擦力。例13：如圖118所示，放置在水平地面上的直角劈M上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，若m在其上勻速下滑，仍保持靜止，那么正確的說(shuō)法是（ ）圖118A.對(duì)地面的壓力等于（M+m）gB.對(duì)地面的壓力大于（M+m）g C.地面對(duì)沒(méi)有摩擦力D.地面對(duì)有向左的摩擦力圖119甲乙【審題】先用隔離法分析。先隔離m，m受重力mg、斜面對(duì)它的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f，因m沿斜面勻速下滑，所以支持力N和沿斜面向上的摩擦力f可根據(jù)平衡條件求出。再隔離M，M受豎直向下重力Mg、地面對(duì)它豎直向上的支持力N地、由牛頓第三定律得，m對(duì)M有垂直斜面向下的壓力

28、N和沿斜面向下的摩擦力f，M相對(duì)地面有沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，關(guān)鍵看f和N在水平方向的分量是否相等，若二者相等，則M相對(duì)地面無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，若二者不相等，則M相對(duì)地面有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而摩擦力方向應(yīng)根據(jù)具體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向確定?！窘馕觥縨、M的受力如圖119所示對(duì)m：建系如圖甲所示，因m沿斜面勻速下滑，由平衡條件得：支持力N=mgcos，摩擦力f=mgsin對(duì)M：建系如圖乙所示，由牛頓第三定律得，N= N，f= f，在水平方向上，壓力N的水平分量Nsin= mgcossin，摩擦力f的水平分量fcos= mgsincos，可見fcos=Nsin，所以M相對(duì)地面沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以地面對(duì)M沒(méi)有摩擦力。 在豎直方向

29、上，整體平衡，由平衡條件得：N地= fsin+ Ncos+Mg=mg+Mg。所以正確答案為：A、C圖120再以整體法分析：對(duì)地面的壓力和地面對(duì)M的支持力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，方向相反。而地面對(duì)M的支持力、地面對(duì)摩擦力是M和m整體的外力，所以要討論這兩個(gè)問(wèn)題，可以整體為研究對(duì)象。整體在豎直方向上受到重力和支持力，因m在斜面上勻速下滑、M靜止不動(dòng)，即整體處于平衡狀態(tài)，所以豎直方向上地面對(duì)M的支持力等于重力，水平方向上若受地面對(duì)M的摩擦力，無(wú)論摩擦力的方向向左還是向右，水平方向上整體都不能處于平衡，所以整體在水平方向上不受摩擦力?！窘馕觥空w受力如圖120所示，正確答案為：A、C。【總結(jié)

30、】綜上可見，在分析整體受的外力時(shí)，以整體為研究對(duì)象分析比較簡(jiǎn)單。也可以隔離法分析，但較麻煩，在實(shí)際解題時(shí)，可靈活應(yīng)用整體法和隔離法，將二者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)?？傊?，在進(jìn)行受力分析時(shí)一定要按次序畫出物體實(shí)際受的各個(gè)力，為解決這一難點(diǎn)可記憶以下受力口訣：，地球周圍受重力 繞物一周找彈力 考慮有無(wú)摩擦力 其他外力細(xì)分析 合力分力不重復(fù) 只畫受力拋施力難點(diǎn)之二 傳送帶問(wèn)題一、難點(diǎn)形成的原因：1、對(duì)于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何，等等，這些關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ)知識(shí)模糊不清；2、對(duì)于物體相對(duì)地面、相對(duì)傳送帶分別做什么樣的運(yùn)動(dòng)，判斷錯(cuò)誤；3、對(duì)于物

31、體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況考慮不全面，出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化不守恒的錯(cuò)誤過(guò)程。二、難點(diǎn)突破策略：（1）突破難點(diǎn)在以上三個(gè)難點(diǎn)中，第1個(gè)難點(diǎn)應(yīng)屬于易錯(cuò)點(diǎn)，突破方法是先讓學(xué)生正確理解摩擦力產(chǎn)生的條件、方向的判斷方法、大小的決定因素等等。通過(guò)對(duì)不同類型題目的分析練習(xí)，讓學(xué)生做到準(zhǔn)確靈活地分析摩擦力的有無(wú)、大小和方向。摩擦力的產(chǎn)生條件是：第一，物體間相互接觸、擠壓； 第二，接觸面不光滑； 第三，物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。前兩個(gè)產(chǎn)生條件對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)沒(méi)有困難，第三個(gè)條件就比較容易出問(wèn)題了。若物體是輕輕地放在了勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，那么物體一定要和傳送帶之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，物體和傳送帶一定同時(shí)受到方向相反

32、的滑動(dòng)摩擦力。關(guān)于物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向判斷有兩種方法：一是根據(jù)滑動(dòng)摩擦力一定要阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，先判斷物體相對(duì)傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向，可用假設(shè)法，若無(wú)摩擦，物體將停在原處，則顯然物體相對(duì)傳送帶有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此物體要受到沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力，由牛頓第三定律，傳送帶要受到向后的阻礙它運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)摩擦力；二是根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的作用效果來(lái)分析它的方向，物體只所以能由靜止開始向前運(yùn)動(dòng)，則一定受到向前的動(dòng)力作用，這個(gè)水平方向上的力只能由傳送帶提供，因此物體一定受沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力，傳送帶必須要由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)才能持續(xù)而穩(wěn)定地工作，電動(dòng)機(jī)給傳送帶提供動(dòng)力作用，那么物體給傳送帶的就是阻

33、力作用，與傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向相反。若物體是靜置在傳送帶上，與傳送帶一起由靜止開始加速，若物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大，加速度相對(duì)較小，物體和傳送帶保持相對(duì)靜止，它們之間存在著靜摩擦力，物體的加速就是靜摩擦力作用的結(jié)果，因此物體一定受沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力；若物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)較小，加速度相對(duì)較大，物體和傳送帶不能保持相對(duì)靜止，物體將跟不上傳送帶的運(yùn)動(dòng)，但它相對(duì)地面仍然是向前加速運(yùn)動(dòng)的，它們之間存在著滑動(dòng)摩擦力，同樣物體的加速就是該摩擦力的結(jié)果，因此物體一定受沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力。 若物體與傳送帶保持相對(duì)靜止一起勻速運(yùn)動(dòng)，則它們之間無(wú)摩擦力，否則物體不可能勻速運(yùn)動(dòng)。若物體以大于

34、傳送帶的速度沿傳送帶運(yùn)動(dòng)方向滑上傳送帶，則物體將受到傳送帶提供的使它減速的摩擦力作用，直到減速到和傳送帶有相同的速度、相對(duì)傳送帶靜止為止。因此該摩擦力方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。若物體與傳送帶保持相對(duì)靜止一起勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，開始減速，因物體速度越來(lái)越小，故受到傳送帶提供的使它減速的摩擦力作用，方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，傳送帶則受到與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相同的摩擦力作用。圖21 若傳送帶是傾斜方向的，情況就更為復(fù)雜了，因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)方向上，物體要受重力沿斜面的下滑分力作用，該力和物體運(yùn)動(dòng)的初速度共同決定相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向。例1：如圖21所示，傳送帶與地面成夾角=37°，以10m/s的

35、速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，已知傳送帶從AB的長(zhǎng)度L=16m，則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？【審題】傳送帶沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，與物體接觸處的速度方向斜向下，物體初速度為零，所以物體相對(duì)傳送帶向上滑動(dòng)（相對(duì)地面是斜向下運(yùn)動(dòng)的），因此受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力作用，這樣物體在沿斜面方向上所受的合力為重力的下滑分力和向下的滑動(dòng)摩擦力，因此物體要做勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體加速到與傳送帶有相同速度時(shí)，摩擦力情況要發(fā)生變化，同速的瞬間可以看成二者間相對(duì)靜止，無(wú)滑動(dòng)摩擦力，但物體此時(shí)還受到重力的下滑分力作用，因此相對(duì)于傳送帶有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，若重力的

36、下滑分力大于物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力，此時(shí)有tan，則物體將向下加速，所受摩擦力為沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力；若重力的下滑分力小于或等于物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力，此時(shí)有tan，則物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)，所受靜摩擦力沿斜面向上，大小等于重力的下滑分力。也可能出現(xiàn)的情況是傳送帶比較短，物體還沒(méi)有加速到與傳送帶同速就已經(jīng)滑到了底端，這樣物體全過(guò)程都是受沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力作用。【解析】物體放上傳送帶以后，開始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度。這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到10m/s為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為：16m以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，其加速度大小為（因?yàn)閙

37、gsinmgcos）。設(shè)物體完成剩余的位移所用的時(shí)間為，則，11m= 解得：圖22所以：。 【總結(jié)】該題目的關(guān)鍵就是要分析好各階段物體所受摩擦力的大小和方向，若0.75，第二階段物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)；若L5m，物體將一直加速運(yùn)動(dòng)。因此，在解答此類題目的過(guò)程中，對(duì)這些可能出現(xiàn)兩種結(jié)果的特殊過(guò)程都要進(jìn)行判斷。例2：如圖22所示，傳送帶與地面成夾角=30°，以10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.6，已知傳送帶從AB的長(zhǎng)度L=16m，則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？【審題】該題目的物理過(guò)程的前半段與例題1是

38、一樣的，但是到了物體和傳送帶有相同速度時(shí)，情況就不同了，經(jīng)計(jì)算，若物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力大于重力的下滑分力，物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)，所受靜摩擦力沿斜面向上，大小等于重力的下滑分力。【解析】物體放上傳送帶以后，開始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度。這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到10m/s為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為：16m以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，其加速度大小為零（因?yàn)閙gsinmgcos）。設(shè)物體完成剩余的位移所用的時(shí)間為，則，16m5.91m= 解得：所以：。圖23【總結(jié)】該題目的關(guān)鍵就是要分析好各階段物體所受摩擦力的大小和方向，tan=，第二階段物體將和傳

39、送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)。例3：如圖23所示，傳送帶與地面成夾角=37°，以10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，已知傳送帶從AB的長(zhǎng)度L=5m，則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？【審題】該題目的物理過(guò)程的前半段與例題1是一樣的，由于傳送帶比較短，物體將一直加速運(yùn)動(dòng)?！窘馕觥课矬w放上傳送帶以后，開始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度。這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到10m/s為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為：此時(shí)物休剛好滑到傳送帶的低端。所以：。【總結(jié)】該題目的關(guān)鍵就是要分析好第一階段的運(yùn)動(dòng)位移，看是否還要分析第二階段。圖

40、24例題4：如圖24所示，傳送帶與地面成夾角=37°，以10m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶下端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.9，已知傳送帶從AB的長(zhǎng)度L=50m，則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？【審題】傳送帶沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，與物體接觸處的速度方向斜向上，物體初速度為零，所以物體相對(duì)傳送帶向下滑動(dòng)（相對(duì)地面是斜向上運(yùn)動(dòng)的），因此受到沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力作用，這樣物體在沿斜面方向上所受的合力為重力的下滑分力和向上的滑動(dòng)摩擦力，因此物體要向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體加速到與傳送帶有相同速度時(shí)，摩擦力情況要發(fā)生變化，此時(shí)有tan，則物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向

41、上勻速運(yùn)動(dòng)，所受靜摩擦力沿斜面向上，大小等于重力的下滑分力?！窘馕觥课矬w放上傳送帶以后，開始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度。這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到10m/s為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為：50m以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，其加速度大小為零（因?yàn)閙gsinmgcos）。設(shè)物體完成剩余的位移所用的時(shí)間為，則，50m41.67m= 解得：所以：。 【總結(jié)】該題目的關(guān)鍵就是要分析好各階段物體所受摩擦力的大小和方向，并對(duì)物體加速到與傳送帶有相同速度時(shí)，是否已經(jīng)到達(dá)傳送帶頂端進(jìn)行判斷。本題的一種錯(cuò)解就是： 所以：=9.13s該時(shí)間小于正確結(jié)果16.66s，是因?yàn)槲矬w加速到10m/s時(shí)，以后

42、的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)，而錯(cuò)誤結(jié)果是讓物體一直加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)相同的位移，所用時(shí)間就應(yīng)該短。（2）突破難點(diǎn)2第2個(gè)難點(diǎn)是對(duì)于物體相對(duì)地面、相對(duì)傳送帶分別做什么樣的運(yùn)動(dòng)，判斷錯(cuò)誤。該難點(diǎn)應(yīng)屬于思維上有難度的知識(shí)點(diǎn)，突破方法是靈活運(yùn)用“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”這個(gè)理論依據(jù)，對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)做出正確分析，判斷好物體和傳送帶的加速度、速度關(guān)系，畫好草圖分析，找準(zhǔn)物體和傳送帶的位移及兩者之間的關(guān)系。學(xué)生初次遇到“皮帶傳送”類型的題目，由于皮帶運(yùn)動(dòng)，物體也滑動(dòng)，就有點(diǎn)理不清頭緒了。解決這類題目的方法如下：選取研究對(duì)象，對(duì)所選研究對(duì)象進(jìn)行隔離處理，就是一個(gè)化難為簡(jiǎn)的好辦法。對(duì)輕輕放到運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的物體，由于相

43、對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)，受到沿傳送帶運(yùn)動(dòng)方向的滑動(dòng)摩擦力作用，決定了物體將在傳送帶所給的滑動(dòng)摩擦力作用下，做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到物體達(dá)到與皮帶相同的速度，不再受摩擦力，而隨傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)。傳送帶一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，要想再把兩者結(jié)合起來(lái)看，則需畫一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位移關(guān)系圖就可讓學(xué)生輕松把握。 如圖25甲所示，A、B分別是傳送帶上和物體上的一點(diǎn)，剛放上物體時(shí)，兩點(diǎn)重合。設(shè)皮帶的速度為V0，物體做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，末速為V0，其平均速度為V0/2，所以物體的對(duì)地位移x物=，圖25傳送帶對(duì)地位移x傳送帶=V0t，所以A、B兩點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到如圖25乙所示的A、B位置，物體相對(duì)傳送帶的位移也就顯而易見了

44、，x物=，就是圖乙中的A、B間的距離，即傳送帶比物體多運(yùn)動(dòng)的距離，也就是物體在傳送帶上所留下的劃痕的長(zhǎng)度。例題5：在民航和火車站可以看到用于對(duì)行李進(jìn)行安全檢查的水平傳送帶。當(dāng)旅客把行李放到傳送帶上時(shí)，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。隨后它們保持相對(duì)靜止，行李隨傳送帶一起前進(jìn)。 設(shè)傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.25m/s，把質(zhì)量為5kg的木箱靜止放到傳送帶上，由于滑動(dòng)摩擦力的作用，木箱以6m/s2的加速度前進(jìn)，那么這個(gè)木箱放在傳送帶上后，傳送帶上將留下一段多長(zhǎng)的摩擦痕跡？【審題】傳送帶上留下的摩擦痕跡，就是行李在傳送帶上滑動(dòng)過(guò)程中留下的，行李做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，傳送帶一直勻速

45、運(yùn)動(dòng)，因此行李剛開始時(shí)跟不上傳送帶的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)行李的速度增加到和傳送帶相同時(shí)，不再相對(duì)滑動(dòng)，所以要求的摩擦痕跡的長(zhǎng)度就是在行李加速到0.25m/s的過(guò)程中，傳送帶比行李多運(yùn)動(dòng)的距離?！窘馕觥拷夥ㄒ唬盒欣罴铀俚?.25m/s所用的時(shí)間：t0.042s行李的位移： x行李=0.0053m傳送帶的位移：x傳送帶V0t0.25×0.042m0.0105m摩擦痕跡的長(zhǎng)度：（求行李的位移時(shí)還可以用行李的平均速度乘以時(shí)間，行李做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，。）解法二：以勻速前進(jìn)的傳送帶作為參考系設(shè)傳送帶水平向右運(yùn)動(dòng)。木箱剛放在傳送帶 上時(shí)，相對(duì)于傳送帶的速度v=0.25m/s,方向水平向左。木箱受到水

46、平向右的摩 擦力F的作用，做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零時(shí)，與傳送帶保持相對(duì)靜止。木箱做減速運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為a6m/s2木箱做減速運(yùn)動(dòng)到速度為零所通過(guò)的路程為即留下5mm長(zhǎng)的摩擦痕跡?！究偨Y(jié)】分析清楚行李和傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況，相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過(guò)速度位移關(guān)系是解決該類問(wèn)題的關(guān)鍵。例題6：一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑色痕跡的長(zhǎng)度?！緦忣}】本題難度較大，傳送帶開始階段也

47、做勻加速運(yùn)動(dòng)了，后來(lái)又改為勻速，物體的運(yùn)動(dòng)情況則受傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況制約，由題意可知，只有g(shù)a0才能相對(duì)傳送帶滑動(dòng)，否則物體將與傳送帶一直相對(duì)靜止。因此該題的重點(diǎn)應(yīng)在對(duì)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情景分析、相對(duì)位移的求解上，需要較高的分析綜合能力。【解析】方法一：根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度a0。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，可得設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，傳送帶由靜止開始加速到速度等于v0，煤塊則由靜止加速到v，有 由于a<a0，故v<v0，煤塊繼續(xù)受到滑動(dòng)摩擦力的作用。再經(jīng)過(guò)時(shí)間t'，煤塊的速度由v增加到v0，有 此后，煤塊與傳送帶運(yùn)動(dòng)速度相同

48、，相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)，不再產(chǎn)生新的痕跡。設(shè)在煤塊的速度從0增加到v0的整個(gè)過(guò)程中，傳送帶和煤塊移動(dòng)的距離分別為s0和s，有 傳送帶上留下的黑色痕跡的長(zhǎng)度 由以上各式得 【小結(jié)】本方法的思路是整體分析兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，分別對(duì)兩個(gè)物體的全過(guò)程求位移。方法二：第一階段：傳送帶由靜止開始加速到速度v0，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為t，煤塊加速到v，有v v 傳送帶和煤塊的位移分別為s1和s2， 第二階段：煤塊繼續(xù)加速到v0，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為，有v 傳送帶和煤塊的位移分別為s3和s4 ，有 傳送帶上留下的黑色痕跡的長(zhǎng)度由以上各式得【小結(jié)】本方法的思路是分兩段分析兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，分別對(duì)兩個(gè)物體的兩個(gè)階段求位移，最后再找相

49、對(duì)位移關(guān)系。方法三：傳送帶加速到v0 ，有 傳送帶相對(duì)煤塊的速度 傳送帶加速過(guò)程中，傳送帶相對(duì)煤塊的位移【相對(duì)初速度為零，相對(duì)加速度是】傳送帶勻速過(guò)程中，傳送帶相對(duì)煤塊的位移【相對(duì)初速度為t，相對(duì)加速度是】整個(gè)過(guò)程中傳送帶相對(duì)煤塊的位移即痕跡長(zhǎng)度 由以上各式得Ot2t11tv0v圖26【小結(jié)】本方法的思路是用相對(duì)速度和相對(duì)加速度求解。關(guān)鍵是先選定好過(guò)程，然后對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析，找準(zhǔn)相對(duì)初末速度、相對(duì)加速度。方法四：用圖象法求解畫出傳送帶和煤塊的Vt圖象，如圖26所示。其中，黑色痕跡的長(zhǎng)度即為陰影部分三角形的面積，有：【小結(jié)】本方法的思路是運(yùn)用在速度時(shí)間圖象中，圖線與其所對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍圖形的面積

50、可以用來(lái)表示該段時(shí)間內(nèi)的位移這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，來(lái)進(jìn)行求解，本方法不是基本方法，不易想到，但若能將它理解透，做到融會(huì)貫通，在解決相應(yīng)問(wèn)題時(shí)，就可以多一種方法?！究偨Y(jié)】本題題目中明確寫道：“經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)?！边@就說(shuō)明第一階段傳送帶的加速度大于煤塊的加速度。當(dāng)傳送帶速度達(dá)到時(shí)，煤塊速度，此過(guò)程中傳送帶的位移大于煤塊的位移。接下來(lái)煤塊還要繼續(xù)加速到，傳送帶則以做勻速運(yùn)動(dòng)。兩階段的物體位移之差即為痕跡長(zhǎng)度。有的學(xué)生對(duì)此過(guò)程理解不深，分析不透，如漏掉第二階段只將第一階段位移之差作為痕跡長(zhǎng)度；將煤塊兩階段的總位移作為痕跡長(zhǎng)度；用第一階段的相對(duì)位移與第二階段

51、的煤塊位移之和作為痕跡長(zhǎng)度；還有的學(xué)生分三種情況討論；有的甚至認(rèn)為煤塊最終減速到零，這些都說(shuō)明了學(xué)生對(duì)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的過(guò)程分析能力還有欠缺。處理物體和傳送帶的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題時(shí)，既要考慮每個(gè)物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況，又要考慮到它們之間的聯(lián)系與區(qū)別，只有這樣，才能從整體上把握題意，選擇規(guī)律時(shí)才能得心應(yīng)手。圖27例7：一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖27，已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為l，盤與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2。現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么?(以g表示重力加速度

52、) 【審題】這是一道特別復(fù)雜的綜合題，不僅物理過(guò)程多，而且干擾因素也多。乍看不是傳送帶的題目，但處理方法與例題6幾乎完全相同?？梢詫㈩}中復(fù)雜的物理過(guò)程拆散分解為如下3個(gè)小過(guò)程，就可以化繁為簡(jiǎn)、化難為易，輕易破解本題。過(guò)程1：圓盤從靜止開始在桌布上做勻加速運(yùn)動(dòng)至剛離開桌布的過(guò)程；過(guò)程2：桌布從突然以恒定加速度a開始抽動(dòng)至圓盤剛離開桌布這段時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程；過(guò)程3：圓盤離開桌布后在桌面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。圖28設(shè)桌面長(zhǎng)為L(zhǎng)，開始時(shí)，桌布、圓盤在桌面上的位置如圖28甲所示；圓盤位于桌面的中央，桌布的最左邊位于桌面的左邊處。由于桌布要從圓盤下抽出，桌布與圓盤之間必有相對(duì)滑動(dòng)，圓盤在摩擦力

53、作用下有加速度，其加速度a1應(yīng)小于桌布的加速度a，但兩者的方向是相同的。當(dāng)桌布與圓盤剛分離時(shí)，圓盤與桌布的位置如圖28乙所示。圓盤向右加速運(yùn)動(dòng)的距離為x1，桌布向右加速運(yùn)動(dòng)的距離為L(zhǎng)+x1。圓盤離開桌布后，在桌面上作加速度為a2的減速運(yùn)動(dòng)直到停下，因盤未從桌面掉下，故而盤作減速運(yùn)動(dòng)直到停下所運(yùn)動(dòng)的距離為x2，不能超過(guò)Lx1。通過(guò)分析并畫出圖28丙。本題雖然是一個(gè)大多數(shù)同學(xué)都熟悉、并不難想象或理解的現(xiàn)象，但第一次能做對(duì)的同學(xué)并不多，其中的原因之一就是不善于在分析物理過(guò)程的同時(shí)正確地作出情境示意圖，借助情境圖來(lái)找出時(shí)間和空間上的量與量之間的關(guān)系?！窘馕觥?1.由牛頓第二定律：lmg=mal 由運(yùn)動(dòng)

54、學(xué)知識(shí)：v12=2al x1 2.桌布從突然以恒定加速度a開始抽動(dòng)至圓盤剛離開桌布這段時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。設(shè)桌布從盤下抽出所經(jīng)歷時(shí)間為t，在這段時(shí)間內(nèi)桌布移動(dòng)的距離為x1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)：x =at2 x1=a1t2 而x=L+x1 3.圓盤離開桌布后在桌面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。設(shè)圓盤離開桌布后在桌面上作勻減速運(yùn)動(dòng)，以a2表示加速度的大小，運(yùn)動(dòng)x2后便停下，由牛頓第二定律：2mgma2 由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)：v12=2a2 x2 盤沒(méi)有從桌面上掉下的條件是：x2Lx1 由以上各式解得： 【總結(jié)】此解題方法是運(yùn)用了最基本的牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)來(lái)解決這一復(fù)雜物理過(guò)程的，其實(shí)題目再?gòu)?fù)雜，也是用最基本的基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)求解的。當(dāng)然，也可以從動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、功能關(guān)系或v-t圖象等角度求解。（3）突破難點(diǎn)3第3個(gè)難點(diǎn)也應(yīng)屬于思維上有難度的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)于勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶傳送初速為零的物體，傳送帶應(yīng)提供兩方面的能量，一是物體動(dòng)能的增加，二是物體與傳送帶間的摩擦所生成的熱（即內(nèi)能），有不少同學(xué)容易漏掉內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，因?yàn)樵撝R(shí)點(diǎn)具有隱蔽性，往往是漏掉了，也不能在計(jì)算過(guò)程中很容易地顯示出來(lái)，尤