专题 受力分析(课件)-【扬帆起航系列】高中物理同步备课（人教版2019必修第一册）

(共81张PPT)
专题 受力分析
【扬帆起航系列】2024-2025学年高中物理同步备课必修第一册
授课人：扬帆起航
新人教版（2019）
第三章 相互作用—力
01
受力分析
02
整体法和隔离法
03
典例分析
04
其他类物体的受力分析
目录/contents
力的分类
由于地球的吸引而使物体受到的力。
静电场对电荷的作用力。
磁场对通电导线或者运动电荷的作用力。
两个相互接触的物体，当它们相对滑动时或存在相对运动的趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动或者相对运动趋势的力。
发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生的力的作用。
弹力
摩擦力
重力
静电力
磁场力
非接触力
接触力
力
知识回顾
1、重力怎样产生的？其方向怎样？
2、弹力的产生条件是什么？
由于地球吸引而产生的，总是竖直向下或垂直水平面向下。物体在地球表面及附近都要受到重力
两个物体直接接触，发生弹性形变。
知识回顾
压力支持力：垂直于接触面，指向被压或被支持物体。
轻绳：沿绳且指向绳收缩的方向。
4、摩擦力的产生条件是什么？方向怎么样？
①直接接触且挤压
②接触面粗糙
③有相对运动趋势或有相对运动
与接触面相切，与相对运动趋势方向相反或与相对运动方向相反.
3、压力支持力、绳中拉力的方向怎样？
知识回顾
静摩擦力 滑动摩擦力
0＜Ff≤Ffmax
由平衡或者牛顿运动定律求解
平行于接触面，
与相对运动趋势的方向相反
总是阻碍物体间的
相对运动趋势
Ff＝μF压
平行于接触面，
与相对运动方向相反
总是阻碍物体间的
相对运动
有弹力、接触面粗糙、
有相对运动趋势
有弹力、接触面粗糙、
有相对运动
产生条件
大小
方向
作用效果
粗略计算时，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
知识回顾
受力分析
01
物体的受力分析指把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力（研究对象以外的物体对它的所有作用力）都找出来,并画出受力示意图的过程。
一、受力分析的概念
二、受力分析的一般步骤
1、明确研究对象，将它从周围环境中隔离出来。研究对象可以是质点、结点、物体、物体系等。
2、按顺序分析物体所受的力：
一重 二弹 三摩擦 最后看其他
A
不要找该物体施加给其它物体的力。研究对象是A，只分析其他物体对A的作用力。
3、正确画出物体受力示意图：
4、检查：防止错画力、多画力、漏画力。
不要求严格画出每个力的大小，但是方向必须准确。
1、只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力。
2、只分析根据性质命名的力：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力。
3、合力与分力不能同时分析。
三、受力分析注意事项
特别注意
3、分析摩擦力——看它跟哪些物体接触，有无弹力，有无相对运动趋势或相对运动，依次分析每一个摩擦力。
2、分析弹力——弹力看四周:看它跟哪些物体接触，有无弹性形变，依次分析每一个弹力, 弹力的个数小于等于接触点（面）的个数。
1、不要把作用在其它物体上的力错误的认为通过“力的传递”作用在研究对象上。
4、画出受力图(示意图)——力的作用点可将力作用线平移于一点(一般都画在物体的重心上)。
5、合力和分力不能同时作为物体受到的力。（只分析物体实际受到的力）
6、不要把“效果力”和“性质力”混淆重复分析，通常只分析“性质力”，不分析“效果力”。
7、结合物体的运动状态（静止、匀速或变速）和力的作用的相互性也是确保受力分析正确的有效途径。
8、为了使问题简化，可根据题设条件忽略某些次要的力。（如：物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等）
9、可看成质点的物体，力的作用点可画在重心上，对有转动效果的物体，则力应画在实际位置上。
10、分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速)，当物体的运动情况不同时，其情况也不同。
整体法：就是把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对该整体的作用力，不考虑整体内部各物体之间的相互作用力。
隔离法：就是把研究对象从相关的物体系中隔离出来，只分析研究对象以外的物体对它的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。
隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快。
四、受力分析的常用方法
(1)当求整体内部各个物体之间的相互作用力时，优先考虑采用隔离法。
(2)对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便。
选用原则
水平面上物体的受力分析
02
1、单个物体（可看作质点）静止在水平面
地面光滑
A
向右匀速
（地面光滑）
A
向右运动
（地面粗糙）
A
向右运动
（墙面粗糙）
F>G
2、单个物体（可看作质点）在水平面上运动
斜面上物体的受力分析
03
A
A
斜面光滑
3、单个物体（可看作质点）静止在斜面上①
A
各接触面均光滑
A
各接触面均光滑
3、单个物体（可看作质点）静止在斜面上②
做一做：木块静止在斜面上，分析斜面的受力情况。
M
m
Gm
FN
Ff
GM
FN′
FN1
Ff ′
A
接触面不光滑
A
接触面不光滑
4、单个物体（可看作质点）在斜面上运动
(1)水平传送带
(2)倾斜传送带
A
物体随水平传送带一起匀速向右运动
A
物体随倾斜传送带一起匀速斜向上运动
(3)倾斜传送带
A
物体随倾斜传送带一起匀速斜向下运动
5、单个物体（可看作质点）在传送带上
竖直面上物体的受力分析
04
A
A
墙壁光滑
A
墙壁粗糙
A
墙壁光滑
6、单个物体（可看作质点）静止在竖直面上
A
A沿竖直墙面下滑
向上爬竿的运动员（无需画出弹力）
7、单个物体（可看作质点）在竖直面上运动
杆（非质点）的受力分析
05
墙壁光滑，地面粗糙
墙壁光滑，地面粗糙
8、单个物体（非质点问题）静止①
半球光滑，地面粗糙
杆静止在光滑碗中
8、单个物体（非质点问题）静止②
8、单个物体（非质点问题）静止③
整体法和隔离法
06
OA、OB、AB是三根轻绳，它们构成一个正三角形，装置静止在下图所示的位置，此时OA竖直．画出A、B两球的受力示意图
问题与挑战
G
FA
G
FB
对多个物体的受力情况你会处理吗？一起挑战一下吧。
问题1：分别画出A、B、C的三个物体所受的力。
A
B
C
A
对于物体A：
FA
GA
B
对于物体B：
FB
GB
C
对于物体C：
FC
GC
FA ′
FB ′
不要把作用在其它物体上的力错误的认为通过“力的传递”作用在研究对象上。
问题2：在水平桌面上叠放着木块P和Q，水平力F推动两个木块做匀速直线运动，则P和Q的受力情况。
V
P
Q
F
P
GP
F1
Q
f
GQ
F1 ′
F
F2
对多个物体的受力情况有没有更好的处理方法呢？
整体法：就是将几个物体视为一个整体来进行分析的方法。
隔离法：将研究对象从周围其他物体中分离出来，单独进行分析的方法。
该如何选择使用呢？
(1)当求整体内部各个物体之间的相互作用力时，优先考虑采用隔离法。
可以举一些例子吗？
(2)对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便。
整体法与隔离法的选用原则
两物块模型
07
A
B
A、B两物体一起匀速向右运动
A
B
A
B
隔离法
整体法
求地面对物体B的摩擦力
问题模型1
A
B
A、B一起匀速向右运动
A
B
A
B
求地面对物体B的摩擦力
问题模型2
A
B
A
B
A
B
A、B均静止
求墙面对物体B的摩擦力
问题模型3
A
B
A、B静止
（ ）
A
B
求墙面对物体A、B的摩擦力
问题模型4
三物块模型
08
A
B
A、B、C一起向右运动
( = )
C
地面粗糙，计算地面产生的摩擦力
问题模型1
C
A
B
A、B、C静止
（ ）
A
C
B
求A、B、C受到的摩擦力
问题模型2
A、B静止
A
B
A
B
A
B
分别画出A、B受到的力
问题模型3
A、B静止
B
A
A
B
B
A
分别画出A、B受到的力
问题模型4
绳杆连接模型
09
A
B
A、B静止
滑轮
A
B
A、B静止
分别画出A、B受到的力
问题模型1
A
轻绳
轻杆
静止，分析结点A的受力
A
铰链连接
问题模型2
受力分析时力的个数
重力：有且仅有一个
弹力≤接触点个数
摩擦力≤弹力个数
总 结
受力分析口诀
认准对象找重力 遇到多物要隔离
绕物一周找弹力 判断有无摩擦力
合力分力莫重复 施力不画画受力
多漏错假要分清 作图认真要仔细
典例分析
10
连接体问题的分析，关键是受力分析研究对象的选取
G
FN
F
Ff
分析：
1.若绳子的拉力为零
2.若绳子有拉力
答案：ACD
总结：（1）分析弹力时，并不一定有接触就一定有弹力，有接触且发生弹性形变才能有弹力.
（2）有面接触产生弹力的位置，也不一定有摩擦力
斜面光滑
分析：
【正确答案】AD
总结：某未知力不易判断时，可以调整研究对象，若分析外力，可以考虑整体隔离调整研究对象，若分析内力，可以考虑隔离研究另一物体调整研究对象.
只画性质力，不画效果力
如图所示，一个物体静止放在倾斜为θ的斜面上，下列说法正确的是（ ）
A、重力、支持力、下滑力、摩擦力
B、支持力、下滑力、摩擦力
C、重力、支持力、下滑力
D、重力、支持力、摩擦力
D
画受力图时，只能按力的性质分类（如重力、弹力、摩擦力）画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力、下滑力、上升力等）画力，否则将出现重复。
皮带传动中的摩擦力
A
A为从动轮，B为驱动轮，且皮带不打滑。
判断：驱动轮与皮带接触处P、Q两点静摩擦力方向？
从动轮与皮带接触处F、E两点静摩擦力方向？
E¨F
P¨Q
v
试一试
B
自行车运动中前后轮与地面接触处的摩擦力
1、推车行走？
2、骑车前进？
其它受力分析
B
A
F
B
A
A
B
F
A
GA
F地A
F1
Ff
B
GB
F地B
F
Ff
F2
A
GA
FBA
F
Ff
B
GB
F地B
F
Ff地B
FfAB
FAB
A
GA
FBA
F
Ff
B
GB
F地B
Ff地B
FAB
FfAB
G
N2
N1
G
T
N
N1
G
G
N2
f
N1
G
N1
N2
f
T1
N2
N2
N2
N1
G
G
G
f
N2
f
T1
G
G1
F
N2 ’
G
G2
f
N1
N2
N1
T1
f1 ’
f2
N2
G
N2 ’
N3
球光滑
f1
G
N2’
T3
G
N1’
T4
G
N1
N2
G
N2
f ’
N1
G
N2’
N3
f
球光滑
G
G
G
G
G
G
G
f1’
f1
f2
N2
N1
F
f2
f1
F
f1
f1’
f2
f4
f3’
f3
f2’
G1
T
G2
G
G
N2
N1
T＇
N
f
N1
T
G
G
G
N1
N2
N2’
N1’
F1
F2
F3
F4
球光滑
G
F
N
光滑圆环
G
G
G
F
F
F
N
N
N
f
f
向上运动趋势
无运动趋势
向下运动趋势
G
G
F
F
F
N
N
N
f
f
向上运动趋势
无运动趋势
向下运动趋势
G
G1
T
N
N
G2
F
F
对结点O
T
F
F
＇
＇
【练习】如图所示，光滑的小球夹在固定竖直挡板MN和斜面PQ之间而静止，则小球所受力的个数为（ ）
A．1个 B．2个
C．3个 D．4个
【参考答案】C
牛刀小试
【练习】如图所示，一建筑塔吊向右上方匀速提升建筑物料，若忽略空气阻力，物料所受重力为G，则物料的受力图正确的是图中的（　　）
A． B． C． D．
【参考答案】D
【练习】如图所示，甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则（　　）
A．甲受到三个力的作用
B．乙受到三个力的作用
C．甲对扶梯有摩擦力的作用
D．乙受到的摩擦力方向沿斜面向下
【参考答案】B
【练习】（多选）如图所示，A物体沿竖直墙自由下滑，B、C、D物体均静止，各接触面均粗糙，则（　　）
A．A物体受到三个力作用
B．B物体受到三个力作用
C．C物体受到三个力作用
D．D物体受到三个力作用
【参考答案】BC
【练习】（多选）如图所示，下列情景中物体M所受摩擦力f的示意图正确的是（　　）
A．物体静止在粗糙水平面上时受到的摩擦力水平向右
B．汽车停在斜坡上时受到的摩擦力沿斜面向上
C．用力向下擦黑板时黑板擦受到的摩擦力竖直向上
D．瓶子被握在手中处于静止状态时受到的摩擦力竖直向下
BC
【练习】（2022·山东省临沂第一中学高一开学考试）如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是（　　）
A．A一定受到五个力
B．B可能受到四个力
C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D．A与B之间一定有摩擦力
【参考答案】D
【练习】（多选）如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带始终保持恒定速率运行，在水平传送带上叠放着木块P和Q，PQ一起相对传送带静止，下列关于P、Q受力分析说法正确的是（　　）
A．P受2个力 B．P受3个力
C．Q受3个力 D．Q受4个力
【参考答案】AC
【练习】（2022·重庆十八中高三阶段练习）如图所示，甲、乙两个三角形物体在一个垂直于甲和乙接触面的力F的作用下，均静止在固定的斜面上。以下关于甲、乙两个物体受力情况的判断正确的是（　　）
A．物体甲一定受到3个力的作用
B．物体甲可能只受到5个力的作用
C．物体乙可能受到4个力的作用
D．物体乙可能只受到3个力的作用
【参考答案】C
【练习】（2022·河北省唐县第一中学高二阶段练习）如图所示，物体A、B、C在水平外力F的作用下一起在水平面上向右做匀速直线运动，则关于A、B、C三个物体的受力情况，下列说法正确的是（　　）
A．物体B可能受4个力作用，也可能受5个力作用
B．物体A一定受5个力作用
C．物体C可能受2个力作用
D．物体A可能受5个力作用，也可能受6个力作用
【参考答案】B