1、3.4 分析物体的受力学 习 目 标 知 识 脉 络1知道物体重心的含义2知道力的三要素：力的大小、方向、作用点3掌握受力分析的一般方法和步骤能做出物体的受力示意图.自 主 预 习探 新 知知识梳理一、物体的重心1重心：一个物体各部分都会受到重力的作用，从作用效果上，可以把这些作用力视作集中作用于一点，这一点称为重心2重心的分布(1)质量分布均匀、规则的物体，重心就在其几何中心(2)质量分布不均匀的物体，其重心的位置与物体的形状和质量分布有关，并且它既可以在物体内部，也可以在物体外部二、物体的受力分析1受力分析及意义(1)任何物体的运动变化，都跟它受到的力的大小、方向有关(2)受力分析就是要分
2、析研究对象受到的力2受力分析的步骤(1)明确研究对象，可以是某个物体、物体的一部分或某个作用点(2)按照先重力 、再弹力、后摩擦力、最后其他力的顺序，逐个确定物体受到哪些力的作用(3)依据物体受到的各个力的方向，画出受力示意图基础自测1思考判断(1)重心就是地球对物体引力的作用点 ()【提示】 重心是物体所受重力的等效作用点(2)重心就是物体的几何中心 ()【提示】 只有质量分布均匀、规则的物体，重心在其几何中心(3)重心可能不在物体上 ()(4)在物体运动的方向上一定有力的作用 ()【提示】 物体运动方向和受力方向没有关系(5)有的力可以没有施力物体 ()【提示】 只要有力就一定有施力物体(
3、6)两个物体不接触但可能有相互作用力 ()2关于重力和重心，下列说法正确的是( ) 【导学号：79092065】A当物体漂浮在水面上时重力会减小B放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力C物体的重心位置总是在物体的几何中心上D物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变D 重力来源于地球对物体的引力，与物体是否漂浮在水面上无关，A 错误放置在水平面上的物体对水平面的压力是弹力，是由于物体形变引起的，B 错误重心位置取决于物体的形状和质量分布情况，只有形状规则，质量分布均匀的物体，重心才在物体的几何中心上，C 错误，D 正确3如图 341 所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力 F 拉物
4、体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为( )图 341A3 个 B4 个C5 个 D6 个C 与物体发生相互作用的有地球、水平桌面及甲物体；则乙物体受重力、桌面的支持力、甲对乙的压力及水平力 F；因在拉力作用下，物体乙相对于地面有相对运动的趋势，故乙受地面对物体乙的摩擦力；而甲与乙无相对运动趋势，故甲对乙没有摩擦力；故乙受五个力；故选 C.合 作 探 究攻 重 难重力和重心1.重力的大小和方向(1)在同一地点，重力的大小与质量成正比(2)在不同地点，某一物体的重力的大小与物体所处的纬度位置有关，在纬度越高的位置，所受重力越大；其重力的大小还与物体的海拔高度有关，在
5、同一地点，位置越高，重力越小(3)重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关(4)重力的方向总是竖直向下，竖直向下不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心2对重心的理解(1)重心的意义：重心是物体所受重力的作用点，任何物体都有重心，且只有一个重心(2)重心的位置质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关若物体的形状是中心对称的，对称中心就是重心如：我们用的直尺、铅球、魔方等实心物体，以及篮球、排球等空心物体，它们的重心都在几何中心而轴对称的碗、碟等，它们的重心在对称轴上它们的重心可用二力平衡的方法找到质量分布不均匀的物体，重心的位置由物体的形状和质量分布共同决定，可以用“支撑法”或
6、“悬挂法”确定(多选) 如图 342 所示，歼20 战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊关于歼20 战机的重力，下列说法正确的是( )图 342A战机受到的重力指向地心B战机受重力的同时，它也对地球产生引力C战机受到的重力的施力物体是地球D战机匀速飞行时，它不受重力作用BC 重力的方向竖直向下，而不一定指向地心， A 错；由于地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生引力，B 对；任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，C 对；地球附近的任何物体都受重力作用，D 错解题误区 (1)重心不是重力的真实作用点，重力作用在整个物体上，
7、重心是重力的等效作用点(2)重心不是物体上最重的一点，也不一定是物体的几何中心(3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关，重心可以不在物体上针对训练1(多选 )一个物体所受重力在下列哪些情况下会发生变化( )A把它从地面拿到山顶B把它送到火星上去C把它放到水里D改变它的运动状态AB 根据重力的计算公式 Gmg 知，重力的大小不但与物体的质量有关，还与重力加速度的大小有关，而重力加速度的大小与在地球上的位置、离地面的高度有关，不同的天体对应的重力加速度不同，所以正确选项是 A、B.2(多选 )如图 343 所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识可以
8、得出的结论是( )图 343A物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B重力的方向总是垂直向下的C物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用AC 重力作用在物体的各部分，重心是物体所受重力的等效作用点，A正确，D 错误；重力的方向总是竖直向下的，B 错误；物体的形状和质量分布影响物体的重心位置，C 正确受力分析的步骤和方法1.受力分析的步骤2受力分析常用的方法(1)整体法与隔离法整体法 隔离法概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内
9、物体之间的相互作用力注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用力一般隔离受力较少的物体(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如图 344 所示，在水平力 F 作用下，A 、 B 保持静止若 A 与 B的接触面是水平的，且 F0，则 B 的受力个数可能为( )图 344A3 个 B4 个C5 个 D6 个BC 先对 A、B 整体受力分析，受重力、推力、支持力；当推力平行斜面向上的分力大于重力平行斜面向下的分力时，有上滑趋势；当推力平行斜面向上的分力小于重力平行斜面向下的分力时，
10、有下滑趋势；当推力平行斜面向上的分力等于重力平行斜面向下的分力时，无滑动趋势；再对 A 受力分析，受推力、重力、支持力和向左的静摩擦力，共 4 个力；最后对 B 受力分析，受重力、A 对 B 的压力和向右的静摩擦力、斜面对 B 的支持力，若 B 相对斜面有滑动趋势，则还要受到斜面的静摩擦力，若相对斜面无滑动趋势，则不受斜面的静摩擦力，即 B 可能受 4 个力，也可能受 5 个力故 B、C 正确整体法、隔离法在受力分析的灵活选用：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.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
11、用的内力就会变为各个独立物体的外力.针对训练3如图 345，质量为 m 的物体 A 以一定的初速度 v 沿粗糙斜面上滑，物体 A 在上滑过程中受到的力有( )图 345A向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B重力、斜面的支持力、下滑力C重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力D重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力D A 受到的力只有重力、斜面对它的支持力和摩擦力，各力的方向如图所示，D 正确冲力因无施力物体而不存在，A 错不存在下滑力，B 错对斜面的压力为斜面受到的力，C 错4如图 346 所示，在水平桌面上叠放着质量相等的 A、B 两块木板，在木板 A 上放着质量为 m 的物
12、块 C，木板和物块均处于静止状态A、B 、C 之间以及 B 与地面之间的动摩擦因数均为 ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 g，现用水平恒力 F 向右拉木板 A，则以下判断正确的是( )图 346A不管 F 多大，木板 B 一定保持静止BB 受到地面的摩擦力大小一定小于 FCA、C 之间的摩擦力大小一定等于 mgDA、 B 之间的摩擦力大小不可能等于 FA 以 A、B、C 整体为研究对象，若整体静止不动，则地面对 B 的静摩擦力大小等于 F，此时 A、B 之间的静摩擦力大小也为 F，B、D 错误；若 F 足够大，使 A、C 之间发生了相对滑动时，A、C 之间的摩擦力大小才等于
13、mg，C错误；因 A 对 B 的最大静摩擦力 (mM 板 )g 小于 B 受地面的最大静摩擦力(m2 M 板 )g，故无论 F 多大，木板 B 一定保持静止，A 正确当 堂 达 标固 双 基1以下关于重心及重力的说法中，正确的是( )A一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数，因此，物体在水中时的重力小于在空气中的重力B据 Gmg 可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大 C物体放在水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下D物体的形状改变后，其重心位置往往改变D 物体浸没于水中时，它的质量不变，据 Gmg 可
14、知重力不改变，A错据 Gmg 可知，物体的重力大小与其质量及重力加速度 g 有关，故质量大的物体重力不一定大，B 错物体静止于斜面上时，其重力方向竖直向下，而非垂直于斜面向下，C 错物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，故其形状改变后，其重心位置往往改变，D 对2如图 347 所示，斜面小车 M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁若再在斜面上加一物体 m，且 M、m 相对静止，此时小车受力个数为( ) 【导学号：79092066】图 347A3 B4C5 D6B 先对物体 m 受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力；再对 M 受力分析，受重力、m 对它垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对 M 有向上的支持力，共受到 4 个力故 B 正确3如图 348 所示，在两木板之间夹一个重 50 N 的木块 A，左右两边对木板的压力均为 F150 N，木板和木块之间的动摩擦因数为 0.2.如果想从下面把这块木块拉出来，需要多大的力？如果从上面拉出木块，需要多大的力？图 348解析 木板和木块一侧的滑动摩擦力FF NF0.2150 N30 N，所以要从下面把这块木块拉出来，需要的力为F12FG (23050) N10 N.从上面把这块木块拉出来，需要的力为F22FG (23050) N110 N.答案 10 N 110 N
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