高一物理《受力分析力的平衡》课件.ppt

《高一物理《受力分析力的平衡》课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理《受力分析力的平衡》课件.ppt（17页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、1.受力分析：就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应的受力示意图的过程。,考点 1 物体受力分析,学案3 受力分析 力的平衡,2.受力分析的方法,3.受力分析的基本步骤(1)明确研究对象：即确定受力分析的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体的组合。(2)隔离物体分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用。(3)画受力示意图：在找出力的同时，画出受力示意图，作用点一般画在物体的重心上，并准确标出各力的方向。(4)验证分析结果：检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题意所给的运动状态。,在对物体进

2、行受力分析时，要防止漏力或添力。(1)受力分析的顺序一般应是先分析场力，再分 析接触力。(2)对分析出的每一个力都能找出施力物体。,【例1】如图2-3-1所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F的 作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为()A.2 B.3 C.4 D.5,图2-3-1,C,以A为研究对象，受力情况如图甲所示，此时，墙对物体A没有支持力(此结论可利用整体法得到)。再以B为研究对象，结合牛顿第三定律，其受力情况如图乙所示，即要保持物体B平衡，B应受到重力、压力、摩擦力、力F四个力的作用。,(1)若物体A被固定在墙上，其他条件不变，则物体B可能受几个力作用。(2)若将力F改为水平向左的

3、力作用在物体B上，其他条件不变，则物体A、B分别受几个力的作用。,1.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固 定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如 图2-3-2所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受力个数为()A.3 B.4 C.5 D.6,C,图2-3-2,考点 2 共点力作用下物体的平衡,1.共点力平衡问题的处理方法,(1)处理共点力平衡问题常用的方法,(2)解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法,2.应用平衡条件解题的一般步骤(1)选取研究对象 根据题目要求,选取某物体(整体或局部)作为研究对象，在平衡问题中，研究对象常有三种情况：,单

4、个物体。若是有关共点力平衡的问题，可以将物体受到的各个力的作用点全部画到物体的几何中心上；否则各个力的作用点不能随便移动，应画在实际作用位置上。多个物体(系统)。在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体间的相互作用时，用隔离法，其关键是找物体之间的联系，相互作用力是它们相互联系的纽带。几个物体的结点。几根绳或绳和棒之间的结点常常是平衡问题的研究对象。(2)分析研究对象的受力情况，并作出受力图 确定物体受到哪些力的作用，不能添力，也不能漏力，受力分析通常按重力、弹力、摩擦力等力的顺序来分析。准确画出受力示意图，力的示意图关键是力的方向要确定，要养成准确画图的习惯。,“静止”满足两个

5、条件，加速度和速度都为 零，缺一不可。要注意“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别。例如，竖直上抛的 物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零，但这一状态不可能保持，因而上抛物体在最高点不能称为静止。也就是说，保持静止与速度为零不是一回事。,(3)在解题中采用合成法还是分解法应视具体问题而定，通常利用正交分解法求解平衡问题。(4)利用平衡条件建立方程并求解 利用合成法分解问题时，其平衡方程为：F合=0。利用分解法特别是正交分解法分析平衡问题时，其平衡方程为：Fx=0，Fy=0。关于坐标轴的选取，一般选外力多的方向为坐标轴，使力的分解个数少，计算简化。,整体法与隔离法的应用,【例2】如图2-3-3所

6、示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作 用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在 空中)，力F与水平方向成角。则m1所受支持力N和摩擦 力f正确的是()A.N=m1g+m2g-Fsin B.N=m1g+m2g-Fcos C.f=Fcos D.f=Fsin,方法一：将m1、m2、弹簧看作整体，受力分析如图所示 根据平衡条件得 f=Fcos N+Fsin=(m1+m2)g N=(m1+m2)g-Fsin 故选项A、C正确。,图2-3-3,AC,灵活地选取研究对象可以使问题简化；对于都处于平衡状态的两个物体组成的系统，在不涉及内力时，优先考虑整体法。,方法二：分别

7、隔离m1、m2，受力情况如图 对m1根据平衡条件有f=Tcos N+Tsin=mg 对m2，根据平衡条件，有 Fcos=Tcos Fsin=m2g+Tsin 解得N=m1g+m2g-Fsin f=Fcos。,正交分解法的应用,【例3】如图2-3-4所示，一个质量为m=8 kg的物体置于倾 角为37的斜面上，在水平力F作用下保持静止。求 下列情况下物体与斜面之间的静摩擦力的大小和方向。(取g=10 m/s2)(1)F=50 N；(2)F=60 N；(3)F=70 N。,图2-3-4,设物体所受到的静摩擦力沿斜面向下，则物体受力如图所示。据平衡条件可得 Fcos-f-mgsin=0 N-Fsin-

8、mgcos=0 由得f=Fcos-mgsin(1)F=50 N时，f=(500.8-800.6)N=-8 N，负号表明f方向沿斜面向上。(2)F=60 N时，f=(600.8-800.6)N=0。(3)F=70 N时，f=(700.8-800.6)N=8 N，方向沿斜面向下。,(1)8 N，沿斜面向上(2)0(3)8 N，沿斜面向下,(1)正交分解法是解决共点力平衡问题的普遍方法，尤其是多力作用下物体处于平衡状态时，用正交分解法更为简捷方便。(2)建立坐标系时，应以尽量少分解力，解决问题方便为原则。,本题重力作为分解的对象，它对两绳产生两个拉紧的效果，即两分力方向是沿绳所在直线的，先作初始的力

9、分解平行四边形，然后根据OB绳的方向变化作出各位置的平行四边形，从图中判断各力的变化情况。因为绳结点O受到重物的拉力F，所以才使OA绳和OB绳受力，因此将拉力F分解为FA和FB(如图所示)。OA绳固定，则FA的方向不变，从OB向下靠近OB的过程中，在B1、B2、B3三个位置，两绳受力分别为FA1和FB1、FA2和FB2、FA3和FB3。从图形上看出，FA逐渐变大，而FB却先减小后增大，当OBOA时，FB最小。,动态平衡问题的求解,【例4】如图2-3-5所示，在一个半圆环上用两根细线悬挂一个重为G的物体，设法使 OA线固定不动，将OB线从竖直位置沿半圆环缓缓移到水平位置OB，则OA与 OB线中受

10、到的拉力FA、FR的变化情况是()A.FA、FB都增大 B.FA增大，FB减小 C.FA增大，FB先增大后减小 D.FA增大，FB先减小后增大,图2-3-5,D,分析动态平衡问题用图解法比较方便。要注意以下三点：前提是合力不变，一个分力的方向不变。正确判断某一个分力的大小和方向变化及其引起的另一个力的变化。注意某一分力方向变化的空间(即范围)。,2.如图2-3-6所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平 地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对棱柱的支持力和摩 擦力各为多少？,(M+m)g mgtan,图2-3-6,3

11、.两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图2-3-7所示。已知小球a和b 的质量之比为，细杆长度是球面半径的 倍。两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角是()A.45 B.30 D.15,D,图2-3-7,4.如图2-3-8所示，小球用细绳系住 放在倾角为的光滑斜面上，当细 绳由水平方向逐渐向上偏移时，细 绳上的拉力将()A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大,图2-3-8,D,2.如图2-3-10所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用 与水平方向成30角的力F2推物块

12、时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的 大小相等，则物块与地面之间的动 摩擦因数为()A.B.C.D.,1.如图2-3-9所示，物体M在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关 于M受力的个数，下列说法中正确的是()A.M一定受两个力作用 B.M一定受四个力作用 C.M可能受三个力作用 D.M不是受两个力作用就是受四个力作用,D,B,图2-3-9,图2-3-10,3.如图2-3-11所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球 心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为N，OP与水平方向的夹角为。下列关 系正确的是()A.F=mg/tan B.F=mgtan C.N=mg/tan D.N=mgtan,A,4.60 N,4.如图2-3-12所示，质量为6 kg的木块静止 在水平桌面上，木块与桌面间的动摩擦 因数为0.5，现用与水平方向成37角 的斜向下的推力推木块，木块匀速前进，求该推力的大小。(取g=10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),图2-3-11,图2-3-12,