【正文】 1） 確定研究 對象 — 可以是某個物體也可以是整體。如：彈力、摩擦力等，雖然發(fā)生在接觸處，但在接觸的地方是否存在、方向如何卻難以把握。 （ 3） 驗證： a．每一個力都應(yīng)找到對應(yīng)的施力物體 物體的運動狀態(tài)對應(yīng)。 少畫力往往是由受力分析過程混亂所致，因此 。同時依據(jù)物體的運動狀態(tài)，由二力平衡（或牛頓第二定律）還可以列方程求解 彈力 。分析時首先應(yīng)明確接觸處發(fā)生的形變是怎樣的，恢復(fù)形變時應(yīng)向哪個方向恢復(fù)。 【總結(jié)】 判斷摩擦力的有、無，應(yīng)依據(jù) 摩擦力 的 產(chǎn)生條件 ，關(guān)鍵是看有沒有相對運動或圖 1— 8 第 6 頁 共 26 頁 相對運動趨勢。物體 B 相對 A 有向右運動的 趨勢 ，所以 B 受到 A 對它的 靜 圖 1— 10 圖 1— 9 第 7 頁 共 26 頁 摩擦力 方向向左（與 B 的實際運動方向相反）。 5．物體的受力分析 例 9： 如圖 1— 13 甲所示，豎直墻壁光滑，分析靜止的木桿受哪幾個力作用。此題也可以用先整體后部分，由下向上的方法分析。 先隔離 m， m 受重力 mg、斜面對它的支持力 N、沿斜面向上的 摩 擦力 f，因 m 沿 斜面勻速下滑，所以支持力 N 和沿斜面向上的 摩擦力 f 可根據(jù)平衡條件求出。若物體是輕輕地放在了勻速運動的傳送帶上，那么物體一定要和傳送帶之間產(chǎn)生相對滑動，物體和傳送帶一定同時受到方向相反的滑動摩擦力。 【總結(jié)】 該題目的關(guān)鍵就是要分析好各階段物體所受摩擦力的大小和方向，若μ＞， 第二階段物體將和傳送帶相對靜止一起向下勻速運動；若 L＜ 5m，物體將一直加速運動。當(dāng)物體加速到與傳送帶有相同速度時，摩擦力情況要發(fā)生變化，此時有μ≥ tanθ，則物體將和傳送帶相對靜止一起向上勻速運動，所受靜摩擦力沿斜面向上，大小等于重力的下滑分力。隨后它們保持相對靜止，行李隨傳送帶一起前進。 【解析】 方法一： 根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動，煤塊的加速度a 小于傳送帶的加速度 a0。兩階段的物體位移之差即為痕跡長度。 本題雖然是一個大多數(shù)同學(xué)都熟悉、并不難想象或理解 的現(xiàn)象，但第一次能做對的同學(xué)并不多，其中的原因之一就是不善于在分析物理過程的同時正確地作出情境示意圖，借助情境圖來找出時間和空間上的量與量之間的關(guān)系。 再來看一下這個最基本的傳送帶問題： 物體輕輕 放在傳送帶 上 ，由于 物體 的初速度為 0，傳送帶以恒定的速度運動，兩者之間第 22 頁 共 26 頁 圖 2— 11 圖 2— 12 圖 2— 13 有相對滑動，出現(xiàn)滑動摩擦力 。 例 9： 如圖 2— 13 所示，傾角為 37186。s 相對 ＝ μ mgcos37186。 所謂傳送帶克服摩擦力做功，歸根到底是電動機在維持傳送帶速度不變的過程中所提供的 。 通過分析，可以發(fā)現(xiàn)題中傳送帶的水平段的作用是使貨箱加速，直到貨箱與傳送帶有相同的速度 。 有的 同學(xué) 見到此題后，不知從何下手，找不到解題思路和解題方法，其原因可能是對涉及的物理過程以及過程中遇到的一些基本概念不清楚造成的 。 設(shè)這段路程為 s，所用的時間為 t，加速度為 a，則對小貨箱有 2at21s? ① atv0? ② 在這段時間內(nèi)傳送帶運動的路程為 tvs 00? ③ 第 25 頁 共 26 頁 由上可得 s2s0? ④ 用 Ff表示小貨箱與傳送帶之間的滑動摩擦力，則傳送帶對小貨箱做功為 201 21 mvsFW f ?? ⑤ 傳送帶克服小貨箱對它的摩擦力做功 2020xx 212 mvmvsFW f ???? ⑥ 兩者之差就克服摩擦力做功發(fā)出的熱量 20mv21Q? ⑦ 可見，在小貨箱加速過程中，小貨箱獲得的動能與發(fā)熱量相等 。 作用于貨箱的摩擦力使貨箱加速，直到它的速度增大到等于傳送帶的速度，作用于傳送帶的摩擦力有使傳送帶減速的趨勢，但由于電動機的作用，保持了傳送帶的速度不變 。, 加速度大小 a2＝mF2合＝ 4m/s2， 位移大小 s2＝ Ls1＝ 6m, 所用時間 s2＝ v0t2＋ 22221 ta 得： t2＝ 1s。? ? ?2 22 12 【總結(jié)】 單獨做該題目時，就應(yīng)該有這樣的解題步驟，不過，求相對位移時也可以物體為參考系 ，用傳送帶相對物體的運動來求。 x 物 W 板 ＝μ mg當(dāng)桌布與圓盤剛分離時，圓盤與桌布的位置如圖 2— 8乙所示。 【總結(jié)】 本題題目中明確寫道：“經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。 如圖 2— 5 甲所示， A、 B 分別是傳送帶上和物體上的一點，剛放上物體時，兩點重合。 所以： s 1?總t 。 【解析】 物體放上傳送 帶以后，開始一段時間，其運動加速度2m / s10c oss i n ??? m mgmga ??? 。 二、難點突破策略： （ 1）突破難點 1 在以上三個難點中，第 1 個難點應(yīng)屬于易錯點，突破方法是先讓學(xué)生正確理解摩擦力產(chǎn)生的條件、方向的判斷方法、大小的決定因素等等。 再 隔離 C,C 物體的受力情況與 A物體類似 . 豎直方向上受重力 G、板對它的向上的 摩擦力 f、 B 對它的向下的摩擦力 fBC， 水平方向上受板對它的壓力 N B 對它的壓力 NBC。再?。脼檠芯繉ο螅海檬芟蛳碌闹亓Γ?Ｃ 、Ｂ對Ｃ的壓力Ｎ ＢＣ ，地面對Ｃ的支持力Ｎ，由牛頓第三定律得，Ｂ對Ｃ的摩擦力向右，因Ｃ處靜止合力為零，根據(jù)平衡條件，地對Ｃ的摩擦力 f 一定水平向左。 例 6 中地面光滑， F 使物體 A、 B 一起向右加速運動， A 物體的加速度和整體相同，由牛頓第二定律 F=ma 得 A 物體所受合外力方向一定向右，而 A 物體在豎直方向上受力平衡，所以水平方向上受的力為它的合外力，而在水平方向上只有可能受到 B 對它的 靜摩擦力 ，所以 A 受到 B 對它的 靜摩擦力 方向向右。 例 7： 如圖 1— 10 所示，物體 A 疊放在物體 B 上，水平地面光滑，外力 F 作用于物體 B 上使它們一起運動，試分析兩物體受到的靜摩擦力的方向。 【總結(jié)】 桿對球的彈力 方向不一定沿桿，只有當(dāng)加速度向右且 a= gtanθ時，桿對小球的彈力才沿桿的方向，所以在分析物體與桿固定連接或用軸連接時，物體受桿的彈力方向應(yīng)與 運 動狀態(tài)對應(yīng)并 根據(jù)物體平衡條件或牛頓第二定律求解。 【審題】 圖 a 中接觸處為面面接觸，由于物體受重力作用，會對斜面斜向下擠壓，斜面要恢復(fù)形變，應(yīng)垂直斜面斜向上凸起， 對物體有垂直斜面且指向物體斜向上的彈力。 【解析】 圖 a中接觸面對 球沒有彈力 ；圖 b中 斜面對小球有支持力 法 2：根據(jù)“物體的 運動狀態(tài)”分析 彈力 。 要防止多畫力。 分析它受到周圍其他物體對它的作用力 第 2 頁 共 26 頁 a．先畫重力：作用點畫在物體的重心，方向豎直向下。第 1 頁 共 26 頁 高中物理 1難點強行突破 ? 難點之一 物體受力分析 一、難點形成原因： 力是物體間的相互作用。 b．次畫已知力 c． 再畫接觸力 — （彈力和摩擦力）：看 研究 對象跟 周圍 其他物體有幾個接觸點（面），先對某個接觸點（面）分析，若有擠壓，則畫出彈力，若還有相對運動或相對運動的趨勢，則再畫出摩擦力。第一，徹底隔離研究對象。 即可以先假設(shè)有 彈力 ，分析是否符合物體所處的運動狀態(tài)。 圖 b 中 B 處為點與曲面接觸，發(fā)生的形變?yōu)檠匕霃椒较蛳蛲獍?，要恢?fù)形變就得沿半徑向上凸起， C 處為點與平面接觸， C 處碗的形變的方向為斜向下壓，要恢復(fù)形變就得沿垂直桿的方向向上，所以 B 處桿受的彈力為垂直過接觸點的 切面 沿半徑指向圓心， C 處桿受的彈力為垂直桿向上。 3．判斷摩擦力的有、無 摩擦力 的 產(chǎn)生條件 為：（ 1）兩 物體相互接觸 ，且 接觸面粗糙 ；（ 2） 接觸面 間有擠壓；（ 3）有 相對運動 或 相對運動趨勢 例 5： 如圖 1— 8 所示， 判斷下列幾種情況下物體 A 與 接觸面 間 有、無摩擦力。 【審題】 本題中 假設(shè) A、 B 間接觸面是光滑的 ，當(dāng) F 使物體 B 向右加速時，物體 A 由于慣性將保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)很短時間后它們的相對位置將發(fā)生變化，即物體 A 相對 B有向左的運動，也 就是說在原來相對靜止時，物體 A 相對于 B 有向左的運動 趨勢 ，所以 A受到 B 對它的 靜摩擦力 方向向右（與 A 的實際運動方向相同）。 B 對 A 的 摩擦力與 A 對 B 的 摩擦力是一對作用力和反作用力， 根據(jù) 牛頓第三定律， B 受到 A 對它的 靜摩擦力 方向向左。 【解析】 A、 B、 C 三物體的受力如圖圖 1— 14 乙所示 【總結(jié)】 用隔離法分析物體受力分析最常用的方法，分析時應(yīng)將研究的物體單獨拿出來，不要都畫在一起，以免出現(xiàn)混亂。 再 隔離 B， 豎直方向上 B 物體受重力 G 、 由牛頓第三定律得， B 受到 A 對它的向上的摩擦力 fAB 、 C 對它的向上的摩擦力 fCB ， 以及 水平方向上 A 對它的壓力 NAB和 C 對它的壓力 NCB。通過對不同類型題目的分析練習(xí)，讓學(xué)生做到準(zhǔn)確靈活地分析摩擦力的有無、大小和方向。 這樣的加速度只能維持到物體的速度達到 10m/s 為止，其對應(yīng)的時間和位移分別為： ,1s10101 savt ??? 第 13 頁 共 26 頁 圖 2— 2 m52 21 ?? as ? ＜ 16m 以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，其加速度大小為（因?mgsinθ＞μ mgcosθ）。 【總結(jié)】 該題目的關(guān)鍵就是要分析好第一階段的運動位移，看是否還要分析第二階段。設(shè)皮帶的速度為 V0，物體做初速為零的勻加速直線運動，末速為 V0，其平均速度為 V0/2，所以物體的對地位移 x 物 =20tV， 傳送帶對地位移 x 傳送帶 =V0t，所以 A、 B 兩點分別運動到如圖 2— 5 乙所示的 A＇、 B＇位置，物體相對傳送帶的位移也就顯而易見了， x 物 =2傳送帶x，就是圖乙中的 A＇、 B＇間的距離，即傳送帶比物體多運動的距離，也就是物體在傳送帶上所留下的劃痕的長度。求此黑色痕跡的長度。”這就說明第一階段傳送帶的加速度 0a 大于煤塊的加速度 g? 。 圓盤向右加速運動的距離為 x1，桌布向右加速運動的距離為21L+x1。 x 板 很顯然 x 物 ＞ x 板 ，滑動摩擦力對物體做的負(fù)功多，對長板做的正功少，那么物體動能減少量一定大于長板動能的增加量，二者之差為Δ E=μ mg（ x 物 — x 板 ） =μ mg在綜合性題目中用到該過程時，則直接用結(jié)論即可。 （另一個解 t2＝－ 3s 舍去） 摩擦力所做的功 W＝ μ mgcos37186。 盡管作用于貨箱跟作用于傳送帶的摩擦力的大小是相等的，但小貨箱與傳送帶運動的路程是不同的，因為兩者之間有滑動 。 T 時間內(nèi)電動機輸出的功為 TPW? ⑧ 此功用于增加 N 個小貨箱的動能、勢能和使小貨箱加速時程中克服摩擦力發(fā) 的熱，即有 NQN m g hN m v21W 20 ??? ⑨ N 個小貨箱之間的距離為 (N－ 1)L，它應(yīng)等于傳送帶在 T 時間內(nèi)運動的距離，即有 NLL)1N(Tv 0 ??? ⑩ 因 T 很大 ， 故 N 亦很大 。 求解物理題，不能依賴于套用解題方法，不同習(xí)題的解題方法都產(chǎn)生于對物理過程的分析和對基本概念的正確理解和應(yīng)用。 要通過對描述的研究，抓住關(guān)鍵，把問題理想化、簡單化，這本身就是一種分析問題、處理問題的能力 。 在這段時間內(nèi)，傳送帶克服摩擦力做的功大于摩擦力對貨箱做的功 (這功轉(zhuǎn)變?yōu)樨浵涞膭幽?)，兩者之差即為摩擦發(fā)的熱 。(s1s2) ＝－ ， 全過程中生的熱 Q＝ f因為物體在該過程中的對地位移與傳送帶相對物體的位移大小是相等的?！庇涀∵@個結(jié)論，一旦遇到有滑動摩擦力存在的能量轉(zhuǎn)化過程就立即想到它。通過分析并畫出圖 2— 8 丙。接下來煤塊還要繼續(xù)加速到 0v ，傳送帶則以 0v 做勻速運動。因此該