彈力的有無及方向判斷情境探究在下列各圖中,A、B之間一定有彈力的是哪幾個(gè)圖?
要點(diǎn)提示:兩物體間產(chǎn)生彈力的條件除了相互接觸外,還要相互擠壓產(chǎn)生彈性形變。丙、丁圖中A、B間雖有相互接觸,但不一定相互擠壓,故甲、乙兩圖中的小球A、B間一定有彈力。
知識(shí)點(diǎn)撥一、彈力有無的判斷1.條件法對(duì)于形變比較明顯的情況,根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件判斷。2.假設(shè)法對(duì)于形變不明顯的情況(1)假設(shè)無彈力:將與研究對(duì)象接觸的另一物體去掉,若研究對(duì)象能保持原來的狀態(tài)則說明物體間無彈力作用;否則,有彈力作用。(2)假設(shè)有彈力:假設(shè)研究對(duì)象受彈力,畫出假設(shè)狀態(tài)下的受力分析圖,判斷受力情況與所處狀態(tài)是否矛盾,若矛盾,則不存在彈力;若不矛盾,則存在彈力。
3.狀態(tài)法當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),根據(jù)二力平衡判斷彈力的有無。
二、彈力方向的判定方法1.根據(jù)形變的方向判斷物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反。2.根據(jù)不同類型彈力的方向特點(diǎn)判斷支持力和壓力總是垂直于接觸面指向被支持或被壓的物體,繩的拉力總是沿繩指向繩收縮的方向。
實(shí)例引導(dǎo)例1圖中小球處于靜止?fàn)顟B(tài),小球與各接觸面都光滑,試畫出小球所受彈力的示意圖。
解析:因?yàn)楦鹘佑|面間的形變屬于微小形變,所以采用假設(shè)法來判斷小球所受彈力情況。假設(shè)小球與斜面間無彈力,將各圖中的斜面去掉會(huì)出現(xiàn)以下情況。
變式訓(xùn)練1分析圖中物體A的受力情況,并畫出受力示意圖。
摩擦力有無及方向判斷情境探究用力按住毛刷(毛較長)在水平桌面上向左滑動(dòng),觀察刷毛的彎曲方向。(1)運(yùn)動(dòng)過程中,刷毛彎曲的原因是什么?(2)毛刷相對(duì)于桌面向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?桌面對(duì)毛刷水平方向的作用力與兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有何關(guān)系?
要點(diǎn)提示:(1)刷毛向右彎曲是因?yàn)槭艿剿较蛴业幕瑒?dòng)摩擦力的作用。(2)此實(shí)驗(yàn)中毛刷相對(duì)于水平桌面向左運(yùn)動(dòng),桌面對(duì)毛刷的作用力是滑動(dòng)摩擦力,其方向與毛刷“相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)”的方向相反,即水平向右。
知識(shí)點(diǎn)撥一、摩擦力有無的判斷1.條件法根據(jù)產(chǎn)生摩擦力的條件(粗糙、有壓力、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))來判斷其有無。注意兩物體間有摩擦力時(shí),必有彈力;而兩物體間有彈力時(shí),不一定有摩擦力。2.狀態(tài)法當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),根據(jù)二力平衡判斷摩擦力有無。
3.假設(shè)法—判斷靜摩擦力的有無假設(shè)接觸面光滑—物體發(fā)生(或不發(fā)生)相對(duì)運(yùn)動(dòng)—物體具有(或沒有)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)—存在(或不存在)靜摩擦力。4.相互作用判斷法若甲對(duì)乙有靜摩擦力,則乙對(duì)甲也有靜摩擦力,并且甲、乙所受靜摩擦力的方向相反。
二、靜摩擦力的方向判定兩法1.假設(shè)法假設(shè)接觸面是光滑的,判斷物體將向哪個(gè)方向滑動(dòng),從而確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向,進(jìn)而判斷出靜摩擦力的方向。2.狀態(tài)法當(dāng)物體受力處于平衡狀態(tài)時(shí),根據(jù)二力平衡,判斷出靜摩擦力的方向。
實(shí)例引導(dǎo)例2(多選)如圖所示,有三個(gè)相同的物體疊放在一起,置于粗糙的水平地面上,現(xiàn)用水平力F作用在B上,三個(gè)物體仍然靜止,下列說法中正確的是(　　)A.B對(duì)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.地面對(duì)C有摩擦力作用,大小等于F
答案:CD解析:假設(shè)B對(duì)A有摩擦力作用,則A受力不能平衡,與題給條件不符,所以B對(duì)A無摩擦力作用,A錯(cuò)誤。根據(jù)力的相互性可知,A對(duì)B也無摩擦力作用,B錯(cuò)誤。假設(shè)C對(duì)B無摩擦力作用,則B在水平方向上只受力F作用,不可能保持靜止,與題給條件不符,故B受到C的摩擦力作用。由于A、B、C是保持靜止的,那么地面給C的摩擦力大小為F,方向向左,所以選項(xiàng)C、D正確。
物體的受力分析情境探究請(qǐng)畫出靜止在斜面上的物體所受力的示意圖。
要點(diǎn)提示:物體受重力G、斜面的支持力FN和斜面的摩擦力Ff,畫出如圖所示受力圖。
知識(shí)點(diǎn)撥1.受力分析分析物體受到哪些力,并將它們以示意圖的形式表示出來,這一過程及方法叫受力分析。2.受力分析的步驟
實(shí)例引導(dǎo)例3如圖所示,直角三棱柱A放在水平地面上,光滑球B放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài),試分別畫出A和B的受力示意圖。
解析:隔離A為研究對(duì)象,它受到重力、B對(duì)它的壓力、地面的支持力和地面對(duì)它的摩擦力作用,如圖甲所示。再以B為研究對(duì)象,它受到重力mg、三棱柱對(duì)它的支持力FAB、墻壁對(duì)它的彈力FN'的作用,如圖乙所示。
變式訓(xùn)練2如圖所示,水平地面上的L形木板M上放著小木塊m,M與m間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。試在圖中畫出長木板的受力示意圖。
解析:將小木塊和長木板、彈簧看作一個(gè)整體,整體處于靜止?fàn)顟B(tài),在水平方向上沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以不受地面給的摩擦力,對(duì)小木塊受力分析,小木塊受到重力、支持力、彈簧的彈力、木板給的摩擦力,所以木板受到小木塊給的摩擦力、重力、支持力、彈簧的彈力、小木塊對(duì)木板的壓力,共5個(gè)力作用。
1.(多選)如圖所示,物體A、B疊放在水平面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(　　)A.A、B之間無摩擦力B.A受到的摩擦力水平向右C.B受到A的摩擦力水平向左D.地面對(duì)B的摩擦力為靜摩擦力,水平向右
答案:BC解析:對(duì)A物體,由于A勻速運(yùn)動(dòng),由二力平衡可知,B對(duì)A的摩擦力必與F等大反向,故A錯(cuò)誤,B正確;對(duì)B物體,由力的作用的相互性知,B對(duì)A的摩擦力一定與A對(duì)B的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,故C正確;對(duì)A、B整體分析,由于A、B一起向左勻速運(yùn)動(dòng),則地面對(duì)B的摩擦力一定為滑動(dòng)摩擦力,且水平向右,故D錯(cuò)誤。
2.如圖所示,在水平拉力F作用下,B、C兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),AB繩豎直,則C球受幾個(gè)力的作用?畫出C球的受力示意圖。
解析:先分析B球的受力情況如圖所示,B受重力GB及AB繩的拉力FAB,BC繩無拉力。再分析C球的受力情況如圖所示,C受重力GC、AC繩的拉力FAC及水平拉力F共三個(gè)力作用。
答案:三個(gè)　受力示意圖見解析圖
3.畫出圖甲~丁中物體A的受力示意圖。

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