教师资格物理学科备考：解受力分析问题的两种常用方法

上传者：刁吉才
|
上传时间：2018-10-17
|
密次下载

教师资格物理学科备考：解受力分析问题的两种常用方法

　　受力分析问题是教师资格考试中常考考点之一，无论是客观的选择题，或者主观的案例分析中，都会有所涉及。所以，卷面想要获得，少不了对这一部分的熟练掌握。接下来就以真题为例，介绍下解受力分析问题的两种常用方法。

　　(一)整体法与隔离法

　　(2013年上教资笔试单选第3题)如图所示，A、B、C三物块的质量分别为M、m、m0，物块B放置在物块A上，物块A用不可伸长的轻绳通过定滑轮与物块C连接，绳与滑轮之间摩擦不计。若B和A一起沿桌面向右做匀速运动，则可判断(重力加速度为g)( )。

　　教师资格物理学科备考：解受力分析问题的两种常用方法1

　　A.物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g

　　B.物块A与B之间有摩擦力，大小为m0g

　　C.桌面与A之间，B与A之间都有摩擦力，两者方向相同，其合力为m0g

　　D.桌面与A之间，B与A之间都有摩擦力，两者方向相反，其合力为m0g

　　【解析】对于这类连接体的问题，题目中都会给出各个物体的状态，同时在问题中或者选项里，涉及各个物体各自的受力。对于这类问题，一般就采用整体与隔离法。首先，把运动状态完全相同的物体，视为一个整体，在此题中A、B即为一个整体。然后研究整体的运动状态及受力情况，此题中整体做匀速运动，所以整体的合外力为零，整体收到绳给的向右的拉力，所以必然收到向左的等大的摩擦力。所以物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g，选项A正确。此时，分析完整体以后，再对整体中的个体进行分析，即把A、B进行隔离，对其中要研究的个体进行受力分析，一般情况下选择受力少的个体为分析对象，此题中我们选择B进行受力分析。整体中的个体保持和整体一样的运动状态，B也在匀速运动，所以B的合外力仍为零，我们仅研究运动方向即水平方向的受力即可，此时会发现B并未受到拉力，所以必然不存在摩擦力，否则将会合外力不为零。所以选项B、C、D均错误。此题选择A。

　　【技巧】对于这类问题，我们一般先用整体法求出合外力以及加速度，再用隔离法对受力少的个体进行受力分析，求出物体间的力。

　　★同型练习

　　(2015年湖南益阳沅江市市直招聘)如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑，则( )。

　　教师资格物理学科备考：解受力分析问题的两种常用方法2

　　A.A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin

　　B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上

　　C.A，B间没有摩擦力

　　D.A与B间的动摩擦因数=tan

　　【解析】仍然采用整体与隔离法。首先，对整体分析，并将整体重力分解，可知沿斜面方向上，重力的分力与摩擦力等大反向，故A受的滑动摩擦力沿斜面向上，大小为2mgsin，故选项A正确;由牛顿第三定律可知，A受到B的摩擦力应沿斜面向下，故B错误;对选项B受力分析可知，B受重力、支持力;将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力，要使B能匀速下滑，受力一定平衡，故A对B应有沿斜面向上的摩擦力，故选项C错误;由于AB间为静摩擦力，无法确定动摩擦因数，故选项D错误。所以此题选择A。

　　(二)矢量三角形法

　　(2014年下教资笔试单选第3题)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是( )

　　教师资格物理学科备考：解受力分析问题的两种常用方法3

　　【解析】此类受力分析问题最大的特点就是某一个物体的所受的力一般都是3个，且是共点力。我们知道，力有三要素，作用点、大小还有方向，因为这三个力是共点力，所以作用点不用考虑，剩下的三个力六要素中，一般有一个力的大小和方向确定，另一个力的方向或者大小确定，最后一个力完全不确定，即6个要素知道3个时，我们即采用矢量三角形法。此题属于第二个力的方向确定大小不定。我们需要先对小球进行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT。先画出大小方向不变的重力，然后以重力的终点为起点画出方向不变的支持力FN，再以重力的起点，连接支持力FN方向上的任一点，确定拉力FT的大小，方向指向重力的起点，连成矢量三角形。如图：

　　教师资格物理学科备考：解受力分析问题的两种常用方法4