[学习目标]1.能根据平衡法、假设法判定弹力的有无和方向.2.进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的判定方法和大小的计算方法.3.学会对物体进行初步受力分析.一、弹力的分析与计算1.弹力方向的确定2.弹力的计算(1)对有明显形变且遵守胡克定律的弹簧、橡皮条等物体,弹力的大小可以由胡克定律F=kx计算.(2)对于难以观察的微小形变,可以根据物体的受力情况和运动情况,运用物体平衡条件或牛顿第二定律(第四章学习)来确定弹力大小.(2019·黑龙江实验中学期中)如图1所示,物体A分别与水平面、竖直墙面以及物体B紧密接触,所有接触面均光滑,A、B均静止,则()图1A.物体A受三个弹力作用B.物体A受两个弹力作用C.物体B受两个弹力作用D.物体A和物体B均只受一个弹力作用答案D解析A、B两物体没有相互挤压,它们之间无弹力作用,A所受的弹力只有地面的支持力,B所受的弹力也只有地面的支持力.二、摩擦力的分析与计算1.摩擦力有无的判断方法(1)条件法:根据摩擦力产生的条件判断.(2)假设法:假设接触面光滑,若物体原先的运动状态改变,说明存在摩擦力;否则不存在摩擦力.(3)状态法:由物体所处的状态分析,若物体静止或做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力.(4)力的相互作用法:当一物体所受摩擦力方向不易判断时,可先确定与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况,然后根据牛顿第三定律作出判断.2.摩擦力大小的计算(1)滑动摩擦力的大小计算公式Ff=μFN公式中FN为接触面受到的正压力,与物体的重力G是两种性质的力,大小和方向不一定与重力相同,Ff与物体的运动状态、运动速度的大小、接触面积的大小均无关.(2)静摩擦力的大小①静摩擦力大小通常利用平衡条件或牛顿第二定律(第四章学习)求得.②最大静摩擦力Fmax的大小随物体对接触面的压力的增大而增大,其值略大于滑动摩擦力,高中阶段为了计算方便,往往认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力.如图2所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是()图2A.A、B之间无摩擦力B.A受到B的摩擦力水平向左C.B受到A的摩擦力水平向左D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右答案C解析对A物体,由于A匀速运动,由水平方向二力平衡可知,B对A的摩擦力必与F等值反向,故选项A、B错误;对B物体,由力的作用的相互性可知,A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,选项C正确;对A、B整体分析,由于A、B一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力,且水平向右,故选项D错误.变式训练上例中,若水平作用力F作用于B上,其他条件不变,分析A和B所受摩擦力的大小和方向.答案A不受摩擦力,B受到地面对它向右的滑动摩擦力解析对于A物体,受重力和B对它的支持力,假设A受B给它的静摩擦力,则A不能保持匀速运动.根据力的相互作用可知,B对A无摩擦力,所以A对B也无摩擦力.对A、B组成的整体分析可知,地面对B有向右的滑动摩擦力.把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的粗糙墙壁上,物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,如图3所示,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系正确的是()图3答案B解析由于物体受到的水平推力为F=kt,由二力平衡得,墙壁与物体间的弹力FN=kt.当F比较小时,物体所受的摩擦力Ff小于物体的重力G,物体将沿墙壁下滑,此时物体与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力,由公式可得,滑动摩擦力大小Ff=μkt.当摩擦力Ff大小等于重力G时,物体有速度,不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力;当摩擦力大于重力时,物体最终会静止,静止时滑动摩擦力将变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡,故B正确,A、C、D错误.三、物体的受力分析受力分析的一般步骤1.明确研究对象.研究对象可以是单个物体(质点、结点),也可以是两个(或多个)物体组成的整体.2.隔离分析:将研究对象从周围物体中隔离出来.3.按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序,依据各力的方向,画出各力的示意图.4.当题中出现多个物体时,注意整体法与隔离法的运用.如图4所示,在倾斜的天花...