滬科版必修1 3.4分析物體的受力 學(xué)案.doc

講練互動(dòng)【例題1】 如圖3-4-3所示，分析光滑小球的受力情況。圖3-4-3解析:對(duì)圖（1）受力分析時(shí)，根據(jù)受力分析的步驟：首先分析重力mg；然后分析彈力n，物體和周圍環(huán)境有兩個(gè)接觸點(diǎn)，繩子的彈力f沿繩子向上，斜面的支持力n垂直于斜面斜向上。對(duì)圖（2）受力分析，重點(diǎn)是斜面對(duì)物體彈力的分析，可以采用假設(shè)法：假設(shè)存在彈力則彈力垂直于斜面斜向上，這一彈力將使物體向右運(yùn)動(dòng)，破壞了物體的平衡狀態(tài)，所以假設(shè)錯(cuò)誤。答案:如圖3-4-4圖3-4-4綠色通道:相互接觸的物體間是否有彈力，要看接觸處是否發(fā)生形變，但有時(shí)形變很微小，不能確定，可用假設(shè)法。如圖3-4-4（1）中，設(shè)想將繩子剪斷，即繩子對(duì)小球沒有彈力，則小球會(huì)下滑，破壞了物體的平衡狀態(tài)，所以假設(shè)錯(cuò)誤；設(shè)想將斜面撤去，即斜面對(duì)小球沒有彈力，則小球會(huì)向左擺動(dòng)，破壞了物體的平衡狀態(tài)，所以假設(shè)錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練1.如圖3-4-5所示，分析小球的受力情況。圖3-4-5答案:如圖所示。【例題2】 如圖3-4-6所示，分析電梯上的人的受力情況：圖3-4-6（1）人隨電梯勻速上升時(shí)；（2）人剛踏上勻速上升的電梯的瞬間。解析:（1）由于電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，所以站在電梯上的人跟電梯一起做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡。則人受到重力g、電梯對(duì)人的支持力n；人與電梯之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以沒有滑動(dòng)摩擦力；假設(shè)人與電梯之間光滑，人與電梯之間也不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)（一起勻速上升），所以也沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，沒有靜摩擦力。 （2）人剛踏上電梯時(shí)，人的速度等于零，人相對(duì)電梯有向左滑動(dòng)的趨勢(shì)，受到水平向右的靜摩擦力作用，所以人受到重力g、支持力n、靜摩擦力f。 圖3-4-7答案:（1）如圖3-4-7甲 （2）如圖3-4-7乙綠色通道:有的同學(xué)認(rèn)為人隨電梯斜向上運(yùn)動(dòng)，一定受到沿斜面向下的摩擦力。一方面，該同學(xué)認(rèn)為物體運(yùn)動(dòng)一定受摩擦力作用，不清楚摩擦力的產(chǎn)生條件，把阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（互以對(duì)方為參考系）與阻礙物體的運(yùn)動(dòng)（以地面為參考系）相混淆，誤認(rèn)為摩擦力的方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相反。另一方面，該同學(xué)不知道摩擦力的方向一定沿接觸面的切向，與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反。變式訓(xùn)練2如圖3-4-8所示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向。圖3-4-8（1）汽車由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)（木箱和車面無相對(duì)滑動(dòng)）；（2）汽車剎車時(shí)（二者無相對(duì)滑動(dòng)）；（3）汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)（二者無相對(duì)滑動(dòng)）；（4）汽車剎車，木箱在車上向前滑動(dòng)時(shí)；（5）汽車在勻速運(yùn)動(dòng)過程中突然加速，木箱在車上滑動(dòng)時(shí)。解析:（1）木箱隨汽車一起由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)二者的接觸面是光滑的，則汽車加速時(shí)木箱由于慣性要保持原有狀態(tài)，因此它將相對(duì)于汽車向后運(yùn)動(dòng)。而實(shí)際木箱沒有滑動(dòng)，說明木箱有相對(duì)汽車向后滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以木箱受到向前的靜摩擦力。（2）汽車剎車時(shí)，速度變小，假設(shè)木箱與汽車的接觸面是光滑的，則木箱相對(duì)汽車向前運(yùn)動(dòng)，而實(shí)際木箱沒有滑動(dòng)，說明木箱有相對(duì)汽車向前滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以木箱受到向后的靜摩擦力。（3）木箱隨汽車一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，二者無相對(duì)滑動(dòng)，假設(shè)木箱受水平向右的摩擦力，則其受力如圖所示，跟木箱接觸的物體只有汽車，汽車最多能對(duì)它施加兩個(gè)力:支持力n和摩擦力f，由二力平衡條件知：n與g抵消，但沒有力與f抵消，不能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這與題意矛盾，所以假設(shè)錯(cuò)誤，木箱不受摩擦力。（4）汽車剎車，木箱相對(duì)于汽車向前滑動(dòng)，易知木箱受到向后的滑動(dòng)摩擦力。（5）汽車在勻速過程中突然加速，木箱相對(duì)于汽車向后滑動(dòng)，易知木箱受到向前的滑動(dòng)摩擦力。答案:（1）向前 （2）向后（3）無摩擦力（4）向后（5）向前體驗(yàn)探究【問題】 跳高運(yùn)動(dòng)員為什么采用“背躍式”而不是“跨越式”跳高？導(dǎo)思:從運(yùn)動(dòng)員的重心變化角度，探究如何提高跳高成績(jī)的科學(xué)依據(jù)。探究:身體素質(zhì)和技術(shù)相當(dāng)?shù)奶哌\(yùn)動(dòng)員,在一般情況下采用“背躍式”跳法比“跨越式”跳法成績(jī)好，其