《受力分析 共點力的平衡.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《受力分析 共點力的平衡.ppt(59頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、一、受力分析1.受力分析的順序先找(重力、電場力、磁場力),再找(彈力、摩擦力),最后分析其他力.,2.受力分析的常用方法(1)整體法和隔離法當物理情景中涉及物體較多時,就要考慮采用整體法和隔離法.,場力,接觸力,(2)假設(shè)法在未知某力是否存在時,可先對其作出存在或不存在的假設(shè),然后再就該力存在與不存在對物體運動狀態(tài)是否產(chǎn)生影響來判斷該力是否存在.,二、共點力作用下物體的平衡1.平衡狀態(tài):物體處于或狀態(tài).,靜止,勻速直線運動,0,3.平衡條件的推論(1)二力平衡:如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個力必定大小、方向,為一對.(2)三力平衡:如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),
2、其中任意兩個力的一定與第三個力大小、方向.,相等,相反,平衡力,合力,相等,相反,[特別提醒](1)在一些定性判斷平衡狀態(tài)的問題中,采用共點力平衡的相關(guān)推論,可以使許多問題簡化.(2)物體在某一時刻速度為零時不一定處于平衡狀態(tài).,1.如圖2-3-1所示,物體A在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上,關(guān)于A受力的個數(shù),下列說法中正確的是()A.A一定受兩個力作用B.A一定受四個力作用C.A可能受三個力作用D.A不是受兩個力作用就是受四個力作用,解析:若拉力F大小等于物體的重力,則物體A僅受F與G兩個力的作用處于平衡狀態(tài);若F小于G,則物體A受到拉力F、重力G、斜面對它的垂直于斜面向上的支持力F
3、N和沿斜面向上的靜摩擦力Ff四個力處于平衡狀態(tài),所以D項正確.,答案:D,2.如圖2-3-2所示,物體a、b和c疊放在水平桌面上,水平力Fb=5N、Fc=10N分別作用于物體b、c上,a、b和c仍保持靜止.以Ff1、Ff2、Ff3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小,則()A.Ff1=5N,F(xiàn)f2=0,F(xiàn)f3=5NB.Ff1=5N,F(xiàn)f2=5N,F(xiàn)f3=0C.Ff1=0,F(xiàn)f2=5N,F(xiàn)f3=5ND.Ff1=0,F(xiàn)f2=10N,F(xiàn)f3=5N,解析:由平衡條件可知,b對a的摩擦力Ff1=0,以a、b為一整體,由平衡條件可得,c對b的摩擦力水平向右,且Ff2=Fb=5N,再取a、b、
4、c為一整體,由平衡條件可得:Ff3+Fb=Fc,可得:Ff3=5N,故C正確.,答案:C,3.如圖2-3-3所示,一質(zhì)量為M的直角劈B放在水平地面上,在直角劈B的斜面上放一質(zhì)量為m的物體A,用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其沿斜面勻速上滑,在A上滑的過程中直角劈B相對地面始終靜止,則關(guān)于地面對直角劈B的摩擦力Ff及支持力FN的說法中正確的是()A.Ff=0,F(xiàn)N=Mg+mgB.Ff向左,F(xiàn)N
5、歸納領(lǐng)悟]在分析物體受力時,經(jīng)常會遇到某個力是否存在及方向的判斷問題,這時可采用的辦法是:(1)假設(shè)此力存在,并設(shè)明方向,再利用物體的平衡條件及牛頓第二定律列式判斷,如本題中摩擦力的存在及方向的判斷就是借助了物體的平衡條件.(2)利用牛頓第三定律判斷:分析與其相互作用的另一物體的受力情況,此物體受力較少,受力情況易于確定,然后再由牛頓第三定律判斷物體的受力情況.(3)摩擦力的存在是以彈力的存在為前提條件的.,[題組突破]1.(2010安徽高考)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖2-3-6所示,若P、Q一起沿斜面勻速下滑,不
6、計空氣阻力.則木板P的受力個數(shù)為()A.3B.4C.5D.6,解析:木板受重力mg,彈簧的彈力FN1,滑塊對木板的壓力FN2,斜面對木板的支持力FN3和摩擦力Ff,共計5個力的作用,故選項C正確.,答案:C,2.如圖2-3-7所示,物體A靠在豎直墻面上,在力F的作用下,A、B保持靜止.物體B的受力個數(shù)為()A.2B.3C.4D.5,解析:以A為研究對象,受力情況如圖甲所示,此時,墻對物體A沒有支持力(此結(jié)論可利用整體法得出).再以B為研究對象,結(jié)合牛頓第三定律,其受力情況如圖乙所示,即要保持物體B平衡,B應(yīng)受到重力、壓力、摩擦力、力F四個力的作用.,答案:C,[典例啟迪][例2]如圖2-3-8
7、所示,質(zhì)量為m的小球用細線懸掛在O點,并置于傾角為α的光滑斜面上,細線與豎直方向的夾角為θ,開始時θ>-α.試分析:在斜面緩慢右移,θ逐漸減至0的過程中,小球受到的細線拉力和斜面的支持力如何變化?它們的極值各是多少?,[思路點撥]解答本題時應(yīng)注意以下兩個方面:(1)斜面緩慢右移過程中,小球始終處于平衡狀態(tài).(2)小球所受的重力及斜面對小球的彈力方向始終不變.,[解析]①小球受力如圖所示,F(xiàn)N與FT的合力與mg等大反向,在θ逐漸減小的過程中,小球在三個共點力作用下始終處于平衡狀態(tài),重力mg總豎直向下,支持力FN大小變化,而方向始終垂直斜面,而拉力F的大小和方向都在變化;②從三力構(gòu)成的矢量圖形,可
8、以看出,拉力FT先減小后增大,當FT與FN垂直,即θ+α=90,F(xiàn)T與斜面平行時,拉力最小,為FTmin=mgsinα,而支持力不斷減小,當θ=0時,F(xiàn)N減為零,即FNmin=0.,[答案]見解析,[歸納領(lǐng)悟]解決動態(tài)平衡、臨界與極值問題的常用方法,[題組突破]3.如圖2-3-9所示,用輕繩吊一個重為G的小球在圖示位置平衡(θF2B.F1=F2C.FT1>FT2D.FT1=FT2,解析:取A、B為一整體,由水平方向合力為零可得,F(xiàn)1=F2=μ(mA+mB)g,A錯誤,B正確;隔離物體A可求得:FT1cosθ=μ(mAg-FT1sinθ),F(xiàn)T2cosθ=μ(mAg+FT2sinθ),比較可得:
9、FT1
10、b)gFN1=FN2,故A正確.,答案:A,7.(2010山東高考改編)如圖2-3-14所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面,m2在空中),力F與水平方向成θ角.則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是(),A.N=m1g+m2g-FsinθB.N=m1g+m2g-FcosθC.f=FcosθD.f=,解析:將(m1+m2)看作一個整體,在豎直方向上,F(xiàn)sinθ+N=(m1+m2)g,在水平方向上,F(xiàn)cosθ=f,可得出:N=(m1+m2)g-Fsinθ,f=Fcosθ.,答案:A,懸繩類問題常見的兩類基本模型,[答案]A,如圖
11、2-3-17所示,將一條輕而柔軟的細繩一端固定在天花板上的A點,另一端固定在豎直墻上的B點,A和B到O點的距離相等,繩長為OA的兩倍.滑輪的大小與質(zhì)量均可忽略,滑輪下懸掛一質(zhì)量為m的重物.忽略一切摩擦力,求平衡時繩所受的拉力為多大?,[方法總結(jié)]“滑輪”模型(或叫“掛鉤”模型)與“結(jié)點”模型是懸繩類問題的兩類基本模型.它們的區(qū)別在于,如果用動滑輪(一般滑輪的質(zhì)量和大小均不計)懸掛重物,滑輪摩擦不計,滑輪可以自由移動,則滑輪兩邊的兩股繩拉力相等,且由平衡條件可得兩股繩與水平方向的夾角相等;如果用繩子拴重物,各段繩中拉力可能不相等,且兩股繩與水平方向的夾角一般不等.對于“滑輪懸掛重物”,一般選取滑輪為研究對象進行受力分析,對于“繩子拴重物”,一般選取結(jié)點為研究對象進行受力分析.,點擊下圖進入“創(chuàng)新演練大沖關(guān)”,