2021人教版高中物理（2019版）必修第一冊相互作用一力教案

相互作用一力

受力分析

［聞考情分析

重難點(diǎn)題型分值

重點(diǎn)受力分析步驟；整體法和隔離法的應(yīng)用選擇

4-6分

難點(diǎn)整體法和隔離法的應(yīng)用及選擇計(jì)算

國知識脈絡(luò)

e■知識精講

<O>核心知識點(diǎn)

受力分析

1.受力分析的基本步驟

再分析最后分

確定研先分析物體接觸力再分析摩析其他

究對象受到的重力］的彈擦力力

方法：整體

檢查與研究檢查彈力后

法、隔離法

對象接觸的

周圍物體

注意：受力分析中最易出現(xiàn)的一些錯誤是漏掉一些力，添加一些力。為防止

這種錯誤，一定要嚴(yán)格按照先重力，再彈力、摩擦力，最后其他力的順序分析。

防止添加力的方法:每個力都應(yīng)有施力物體,若不存在施力物體,則該力不存在。

防止漏力的方法：分析完后復(fù)查各接觸處，即“再到接觸處去找力”。

2.整體法與隔離法

注意：通常在分析外力對系統(tǒng)的作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之

間的相互作用時，用隔離法。

如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個木塊a與b疊放在水平地面上，a受到一個水

平向右的拉力作用，b受到一個水平向左的拉力作用，兩個力的大小均為F,兩

木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，則（）

A.a、b之間一定存在摩擦力

B.b與地面之間一定存在摩擦力

C.b與地面之間一定不存在摩擦力

D.地面對b的支持力一定大于2mg

答案：AC

解析：對整體受力分析可知，b與地面之間一定不存在摩擦力，且地面對b

的支持力一定等于2mg；隔離a,它處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，水平向受到一個水

平向右的拉力作用，則b必然給a一個水平向左的摩擦力作用，大小等于F。

行拓展拔高

如圖所示，地面上固定一個斜面，斜面上疊放著A、8兩個物塊并均處于靜

止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對物塊A施加一斜向上的力F作用，A、8兩個物塊始終處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)。則木塊B的受力個數(shù)可能是（）

A.3個B.4個C.5個D.6個

答案：BC

解析：對A受力分析可得，A受豎直向下的重力、斜向左上方的拉力F、豎

直向上的支持力及水平向右的摩擦力。對8受力分析可得，8受重力、A對3的

壓力、斜面的支持力、A對8向左的摩擦力，且斜面若對8沒有摩擦力則8受

到4個力，若斜面對8有摩擦力則8受5個力，選項(xiàng)A、D錯誤，B、C正確。

出歸納總結(jié)

1.受力分析的一般順序

（1）分析場力：重力、電場力、磁場力。

（2）分析彈力。

（3）分析摩擦力。

（4）最后分析其他力。

2.整體法和隔離法

（1）整體法使用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體運(yùn)動狀態(tài)相同。

（2）整體法只能分析外力對系統(tǒng)的作用力；隔離法可以分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之

間的相互作用力。

（3）通常在分析外力對系統(tǒng)的作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間

的相互作用時，用隔離法。

口同步練習(xí)

（答題時間：20分鐘）

1.如下圖所示，A、B、C三個物體的質(zhì)量相等，有尸=1N的兩個水平力作于

A、8兩個物體上，A、B、C都靜止，則地面對A物體、A物體對8物體、B物

體對C物體的摩擦力分別為（）

A.1N、2N、1N

B.1N、0、1N

C.0、1N、0

D.1N、1N、0

2.如圖所示，沿光滑水平面運(yùn)動的小滑塊，當(dāng)它沖上光滑的斜面繼續(xù)沿斜面

運(yùn)動時，它受到的力是（）

A.重力、彈力

B.重力、彈力、上沖力

C.重力、彈力、下滑力

D.重力、彈力、上沖力、下滑力

3.如圖所示是工廠傳輸貨物的裝置，物體A在皮帶的帶動下，以速度v沿直

線勻速向右運(yùn)動，物體A受到幾個力的作用（）

A.1個

B.2個

C.3個

D.4個

4.勻速前進(jìn)的車廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光

滑斜面接觸，關(guān)于小球的受力，說法正確的是（）

A.重力和細(xì)線對它的拉力

B.重力、細(xì)線對它的拉力的斜面對它的彈力

C.重力和斜面對球的支持力

D.細(xì)線對它的拉力和斜面對它的支持力

5.如下圖所示，物體A、B、。疊放在水平桌面上，水平力產(chǎn)作用于C物體,

使A、B、C以共同速度向右勻速運(yùn)動，且三者相對靜止，下面關(guān)于摩擦力的說

法正確的是（）

同［Tl--F

A.A不受摩擦力作用

B.8不受摩擦力作用

C.C不受摩擦力作用

D.以A、B、C為整體，整體受到的摩擦力為零

6.（多選）如下圖所示，A、B兩物體均靜止，關(guān)于B物體的受力情況，下列

敘述正確的是（）

A.可能受到三個力，也可能受到四個力

B.一定受到四個力的作用

C.必受到地面的靜摩擦力作用

D.必受到地面的支持力作用

覃參考答案

1.【答案】c

【解析】以整體為研究對象，則整體在水平方向受向左和向右的大小相等的

拉力，則二力的合力為零；若地面對A有摩擦力的話，則整體不可能靜止，故

地面對A的摩擦力為零；以3C為整體進(jìn)行分析，水平方向受向右的拉力，

要使靜止，則A對B一定有向左的摩擦力，大小等于/=1N；對C分析，。水

平方向不受外力，相對8沒有相對運(yùn)動的趨勢，故。不受8的摩擦力。

2.【答案】A

【解析】小球受重力、斜面的支持力，沒有上沖力，因?yàn)樵摿]有施力物體，

也沒有下滑力，下滑力是重力的一個分力。故A正確，B、C、D錯誤。

故選：A

3.【答案】B

【解析】物體A在豎直方向上受豎直向下的重力G、豎直向上的支持力FN

作用；由于物體做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，在水平方向上不受靜摩擦力，

因此物體A受兩個力作用。

4.【答案】A

【解析】假如小球受到斜面的彈力，則小球不再處于平衡狀態(tài)，不會再做勻

速運(yùn)動，故小球只受重力和繩子的拉力，故A正確。

5.【答案】B

【解析】對整體分析可知，整體水平方向受拉力做勻速直線運(yùn)動，故A應(yīng)

受到地面的摩擦力；故A、D錯誤；對8分析可知，B水平方向不受外力，AB

間沒有相對運(yùn)動的趨勢，故B不受摩擦力，故B正確；對C分析可知，。水平

方向受向右的拉力做勻速直線運(yùn)動，所以C受到向左的摩擦力，故C錯誤。故

選B.

6.【答案】BCD

【解析】8受到重力、繩的拉力、水平向右的摩擦力和地面支持力四個力的

作用。由于8受到向右的摩擦力則必受到地面的支持力的作用。

共點(diǎn)力的平衡

[GI考情分析

重難點(diǎn)題型分值

共點(diǎn)力平衡條件；動態(tài)平衡問題分析方

重點(diǎn)

法選擇

6-10分

計(jì)算

難點(diǎn)動態(tài)平衡問題分析方法

般知識脈絡(luò)

摩擦力

H知識精講

<O>核心知識點(diǎn)

共點(diǎn)力的平衡

1.共點(diǎn)力平衡的條件

（1）物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，我們就

說這個物體處于平衡狀態(tài)。

（2）在共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件是合力為0。

2.動態(tài)平衡

（1）所謂動態(tài)平衡問題，是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩

慢變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，常利用圖解法解決

此類問題。

(2)基本思路

化“動”為“靜”，“靜”中求“動”。

(3)分析動態(tài)平衡問題的方法

方法步驟

解析法:物體受三個以(1)列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式；

上共點(diǎn)力而平衡。(2)根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況

圖解法:物體受的三個

(1)根據(jù)已知量的變化情況，畫出平行四邊形邊、角

力中，一個力是恒力，

的變化；

一個力方向不變，一個

(2)確定未知量大小、方向的變化

力大小、方向均變。

相似三角形法:物體受

的三個力中，一個力是(1)根據(jù)已知條件畫出兩個不同情況對應(yīng)的力的三角

恒力，其他兩個力大形和空間幾何三角形，確定對應(yīng)邊，利用三角形相似知

小、方向均變(三個力識列出比例式；

中沒有互相垂直的兩(2)確定未知量大小的變化情況

個力)。

典例精析

國能力提升

質(zhì)量為機(jī)的物體用輕繩懸掛于天花板上。用水平向左的力/緩慢拉動繩

的中點(diǎn)0,如圖所示。用T表示繩0A段拉力的大小，在。點(diǎn)向左移動的過程中

()

<4

F

B

□

A.尸逐漸變大,T逐漸變大

B.尸逐漸變大,T逐漸變小

C.尸逐漸變小,T逐漸變大

D.尸逐漸變小,T逐漸變小

解析：對。點(diǎn)受力分析如圖所示，尸與丁的變化情況如圖，由圖可知在0

點(diǎn)向左移動的過程中，尸逐漸變大，T逐漸變大，故選項(xiàng)A正確。

答案：A

日能力提升

如圖所示，A球被固定在豎直支架上，A球正上方的點(diǎn)。懸有一輕繩拉住B

球，兩球之間連有輕彈簧，平衡時繩長為L,張力為刀，彈簧彈力為巧。若將

彈簧換成原長相同的勁度系數(shù)更小的輕彈簧，再次平衡時繩中的張力為T2,彈

簧彈力為尸2,則()

A.T\>TiB.T\=TiC.F\<FiD.F\>Fi

解析：以8球?yàn)檠芯繉ο?8球受到重力G、彈簧的彈力F和繩子的張力T,

如圖所示。8球受力平衡時，F(xiàn)與T的合力與重力G大小相等、方向相反，即

=Go根據(jù)三角形相似得邑=工=上,換成勁度系數(shù)小的輕彈簧，形變量增

OAOBAB

大，AB減小，則T不變，尸減小，選項(xiàng)B、D正確。

答案：BD

出歸納總結(jié)

動態(tài)平衡問題分析方法

(1)解析法：物體受三個以上共點(diǎn)力而平衡。

(2)動態(tài)三角形法：物體受的三個力中，一個力是恒力，一個力方向不變,

一個力大小、方向均變。

(3)相似三角形法：物體受的三個力中，一個力是恒力，其他兩個力大小、

方向均變（三個力中沒有互相垂直的兩個力）。

q同步練習(xí)

（答題時間：25分鐘）

1.如圖所示,重力都為G的兩個小球A和3用三段輕繩連接后懸掛在0點(diǎn)上，

0、8間的繩子長度是48間的繩子長度的2倍，將一個拉力尸作用到小球8

上，使三段輕繩都伸直且。、A間和A、3間的兩段繩子分別處于豎直和水平方

向上，則拉力F的最小值為（）

A.-GB.—GC.GD.-G

233

2.如圖所示，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對球的壓力大小為

Ni,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2O以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將

木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦，在此過程中（）

A.Ni始終減小，N2始終增大

B.Ni始終減小，N2始終減小

C.Ni先增大后減小，N2始終減小

D.Ni先增大后減小，N2先減小后增大

3.如圖所示，一根輕繩跨過定滑輪后系在質(zhì)量較大的球上，球的大小不可忽

略。在輕繩的另一端加一個力F,將球沿斜面由圖示位置緩慢拉上頂端，各處的

摩擦不計(jì)一，在這個過程中拉力F的變化情況是（）

A.逐漸增大B.保持不變

C.先增大后減小D.先減小后增大

4.質(zhì)量為M的半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端固定一個豎直擋板

AB,在P上放兩個大小相同的光滑小球。和。，質(zhì)量均為加，整個裝置的縱截

面如圖所示。開始時P、C球心連線與水平面的夾角為仇點(diǎn)P、。球心連線處

于豎直方向，已知重力加速度為g。則下列說法正確的是（）

A.P和擋板對C的彈力分別為上區(qū)和上駕

tan。sin0

B.地面對P的摩擦力大小為零

C.使擋板緩慢地向右平行移動，但。仍在P和擋板A8作用下懸于半空中，

則地面對P的摩擦力將不斷增大

D.使擋板繞8點(diǎn)順時針緩慢轉(zhuǎn)動，P始終保持靜止，則。一定緩慢下滑

5.質(zhì)量為M的木楔傾角為仇在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為〃z的木塊

放在木楔斜面上時，它正好勻速下滑。如果用與木楔斜面成a角的力/拉著木

塊勻速上滑，如圖所示（已知木楔在整個過程中始終靜止）。

（1）當(dāng)。=。時，拉力F有最小值，求此最小值;

（2）當(dāng)。=。時，木楔對水平面的摩擦力是多大?

1.答案：A

解析：對A球受力分析可知，因。、A間繩豎直，則A、B間繩上的拉力為

Oo對8球受力分析如圖所示，則可知當(dāng)了與。、B間繩垂直時尸最小，F(xiàn)min=

Gsin。，其中sin—=—，則Fmin=—G,故選項(xiàng)A正確。

212

2.答案：B

解析:如圖所示，因?yàn)橹?梟N2=",隨9逐漸增大到90°,tan

sin0

所以選項(xiàng)B正確。

3.答案：A

解析：因?yàn)榫徛瓌?，所以球始終處于平衡狀態(tài)，對球受力分析，其共受到

三個力的作用，如圖所示，根據(jù)平衡條件可知，這三個力首