2012高一物理配套课件：3研究物体间的相互作用(粤教版必修1)

一、物体的受力分析1.受力分析：把指定物体（研究对象）在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析.2.受力分析的一般顺序一般先分析重力；再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；然后分析摩擦力，对凡有弹力作用处逐一进行分析；最后是其他力.整体法、隔离法在受力分析时要灵活选用：①当所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用.②当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时系统中物体间相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力.（2）假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的情况假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.5.受力分析要注意的五个问题（1）研究对象的受力图，通常只画出根据性质命名的力，不要把按效果分解的力或合成的力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解，以免造成混乱.（2）区分内力和外力：对几个物体组成的系统进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把其中的某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要画在受力图上.（3）防止“添力”；找出各力的施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在.（4）防止“漏力”：严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行分析是防止“漏力”的有效办法.（5）受力分析时还要密切注意物体的运动状态，运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向.【典例1】（2010·安徽高考）L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力.则木板P的受力个数为（）A.3B.4C.5D.6【解析】选C.先把P、Q看成一个整体进行分析，在重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三个力作用下处于平衡状态.隔离Q进行分析，在重力、木板P的支持力、弹簧的弹力（沿斜面向上）三个力作用下处于平衡状态.由牛顿第三定律可知Q对P有一个压力，弹簧对P有一个弹力（沿斜面向下），所以P共受到5个力的作用，C正确.二、动态平衡问题1.动态平衡问题的特点：通过控制某一物理量，使其他物理量发生缓慢变化，而变化过程中的任何一个状态都看成是平衡状态.2.处理动态平衡问题常用的方法（1）解析法:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出应变量与自变量的一般函数式,然后依据自变量的变化确定应变量的变化（也叫代数法）.（2）图解法:就是对研究对象进行受力分析,根据力的平行四边形定则画出不同状态时的力的矢量图（画在同一个图中）,然后依据有向线段（表示力）的长度变化判断各个力的变化情况.3.一般解题步骤（1）确定研究对象;（2）分析研究对象在原来平衡时的受力情况;（3）分析变化情况,根据平衡条件找出不变量,利用正交分解法或三角形法,找出各个变量与不变量之间的关系;（4）列方程或作出受力图分析求解.【典例2】（2011·南阳高一检测）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（）A.F1保持不变，F3缓慢增大B.F1缓慢增大，F3保持不变C.F2缓慢增大，F3缓慢增大D.F2缓慢增大，F3保持不变【解析】选C.如图所示，球B受到四个力作用，且保持静止，则θ不变，F2cosθ=F+mg.若F缓慢增大，则F2增大.而F2sinθ=F1,则F1也增大.对于整体而言：地面对A的摩擦力f=F1，地面对A的支持力FN=F+G总，所以f和FN均缓慢增大，所以F3缓慢增大，C对.