1、核心素养微专题 三“转移研究对象法”的应用,【素养养成】1.应用条件:分析某作用力时,若其受力物体的受力复杂或已知信息较少,而其反作用力的受力物体的受力较简单或已知信息较多时,可考虑应用转移研究对象法。,2.应用思路:(1)分析所求力的受力物体的受力情况和已知信息,判断该力是否可以直接求出。(2)若不能直接求出,则转换研究对象,分析待求力的反作用力。(3)求出其反作用力后,由牛顿第三定律确定待求力的大小、方向。,【典例突破】【典例1】(多选)(2018保定模拟)如图,一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态,三者的质量均为m,重力加速度为g,则 (),A.箱
2、子对木板的摩擦力方向向右B.木板对地面的摩擦力方向向左C.木板对地面的压力大小为3mgD.若人用斜向下的力推箱子,则木板对地面的压力会大于3mg,【点睛】(1)分析箱子对木板的摩擦力时,可转换为分析木板对箱子的摩擦力。(2)分析木板对地面的摩擦力和压力时,可转换为分析地面对木板的摩擦力和支持力。,【解析】选A、C。以箱子为研究对象,水平方向上,木板对箱子的摩擦力与人推箱子的力平衡,所以,木板对箱子的摩擦力方向向左,根据牛顿第三定律,箱子对木板的摩擦力方向向右,选项A正确;以整体为研究对象,地面对木板的支持力与整体所受的重力平衡,所以地面对木板的支持力为3mg,根据牛顿第三定律,木板对地面,的压
3、力大小为3mg,选项C正确、D错误;以整体为研究对象,地面对木板的摩擦力为0,所以木板对地面的摩擦力为0,选项B错误。,【典例2】(2018海口模拟)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(),A.510 NB.490 NC.890 ND.910 N,【点睛】(1)分析建筑材料对绳子的拉力时,可转换为分析绳子对建筑材料的拉力。(2)分析工人对地面的压力时,可转换为分析地面对人的支持力。,【解析】选
4、B。设绳子对建筑材料的拉力为F1,F1-mg =maF1=m(g+a)=210 N,绳子对人的拉力F2=F1=210 N。人处于静止,则地面对人的支持力FN=m0g-F2=490 N,由牛顿第三定律知:人对地面的压力FN=FN=490 N,选项B正确。,【强化训练】1.(多选)(2018南昌模拟)如图所示,物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上,a、b均处于静止状态,下列说法正确的是(),A.a对墙壁的摩擦力方向向下B.b对a的摩擦力方向向上C.增大水平推力F,a对墙壁的摩擦力变大D.增大水平推力F,b对a的摩擦力不变,【解析】选A、D。以b为研究对象,在竖直方向上,b受到的重力与
5、a给它的摩擦力平衡,所以a对b的摩擦力方向向上,大小始终等于mbg,根据牛顿第三定律,b对a的摩擦力方向向下,大小始终等于mbg,选项B错误、D正确。以整体为研究对象,在竖直方向上,墙对a的摩擦力与整,体所受的重力平衡,所以,墙对a的摩擦力方向向上,大小始终等于mag+mbg,根据牛顿第三定律,a对墙的摩擦力方向向下,大小始终等于mag+mbg,选项A正确,C错误。,2.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竿,竿上有一质量为m的人可以看成质点,当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时,竿对地面上的人的压力大小为()A.(M+m)g+maB.(M+m)g-maC.(M+m
6、)gD.(M-m)g,【解析】选B。对竿上的人分析,根据牛顿第二定律得:mg-f=ma,解得:f=mg-ma,则由牛顿第三定律知人对竿的摩擦力为:f=f=mg-ma,对竿分析,根据共点力平衡得:N=Mg+f=(M+m)g-ma。由牛顿第三定律得竿对地面上的人的压力大小为(M+m)g-ma,故B正确,A、C、D错误。,3.如图,长木板静止在水平桌面上,质量为m的木块在木板上水平向左滑行,木板的质量M=3m。已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为。则木板所受桌面的摩擦力大小为()A.mgB.2mgC.3mgD.4mg,【解析】选A。对木块受力分析,受重力mg、长木板的支持力FN和向右的滑动
7、摩擦力f1,有f1=FN,FN=mg故f1=mg再对长木板受力分析,受到重力Mg、木块对长木板向下的压力FN、木块对其向左的滑动摩擦力f1、桌面对长木板的支持力FN和向右的静摩擦力f2,根据共点力平衡条件,有f1=f1=f2,故f2=mg,故本题选A。,4.如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m。当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小。(g取10 m/s2),【解析】对A受力分析,如图所示,由平衡条件得k(L-L0)+F-mg=0解得F=4 N,故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上由牛顿第三定律得A对B的作用力F=F=4 N,方向竖直向下对B受力分析如图所示,由平衡条件得FN-mg-F=0解得FN=9 N由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N。答案:9 N,
