专题强化 三种性质的力及物体的受力分析
[学科素养与目标要求]
科学思维：1.进一步熟练判定弹力的方向，能根据平衡法、假设法确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.学会对物体进行受力分析的方法．
一、弹力的判断和计算
1．弹力的判断
(1)弹力有无的判断“三法”．
①条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．
②假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态．
③状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力平衡条件判断弹力是否存在．
(2)弹力方向的确定．
2．弹力的计算
(1)对有明显形变的弹簧、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，运用物体平衡条件来确定弹力大小．
例1 在图1中画出物体A所受弹力的示意图(已知图中物体A均处于静止状态，各接触面都是光滑的)．
图1
答案 如图所示
解析 用假设法判断．题图甲中，若拿走B球，A球将向右下运动，说明A、B间有弹力．题图乙中，若拿走A球，B球将向下运动，说明A、B间有弹力；将容器左壁或底拿走，A球会运动，说明容器左壁和底对A也有弹力作用．题图丙中，球受到地面的支持力，斜面对球A没有弹力的作用．题图丁中杆给重物的弹力F并不沿着杆的方向，根据假设法判断F的方向应竖直向上．
例2 三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图2所示，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态．现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( )
图2
A．4cmB．6cmC．8cmD．10cm
答案 C
解析 “缓慢地向左拉”说明系统始终处于平衡状态，该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和；最初，p弹簧处于原长，而q弹簧受到竖直向下的压力F1＝mbg＝1×10N＝10N，所以其压缩量为x1＝＝2cm；最终c木块刚好离开水平地面，q弹簧受到竖直向下的拉力F2＝mcg＝1×10N＝10N，其伸长量为x2＝＝2cm，拉力F＝(mb＋mc)g＝2×10N＝20N，p弹簧的伸长量为x3＝＝4cm，所以p弹簧的左端向左移动的距离x＝x1＋x2＋x3＝8cm.
二、摩擦力的分析与计算
1．静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，若物体原来的运动状态改变，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运动，根据初中学过的二力平衡的知识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，可根据与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况和相互作用力等大反向的特点进行判定．
