必修1-3.8受力分析与共点力平衡

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受力分析共点力平衡1、平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态.2、共点力的平衡条件:F合=0一、共点力平衡NGFμFNGFGNf1.质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F的作用下,在水平地面上作匀速运动,已知木块与地面间的摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为:A.μmgB.μ(mg+Fsinθ)C.μ(mg-Fsinθ)D.FcosθθB、D2.某公园要在儿童乐园中建一座滑梯,已知斜面与物体间滑动摩擦因数μ=0.75,那么倾角θ至少要多少度儿童在斜面上才可以由静止开始滑下?要多少度?倾角θ至少要37°3、如图,放在水平桌面上的木块受到F1=8N,F2=3N两水平推力作用而静止,若撤去F1,则物体在水平方向上受到的合力为()A.0NB.3N,向左C.2N,向右D.8N,向左3、共点力平衡的重要推论:物体在多个共点力作用下处于平衡状态时,其中任意一个力与其余力的合力等大反向。F2F1A4、三个共点力F1、F2、F3的大小分别为2N、6N和8N,这三个力的合力的范围是______0≤F≤16N【例1】(2009年山东济南模拟)如图,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上,关于M受力的个数,下列说法中正确的是()A.M一定是受两个力作用B.M一定是受四个力作用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二、共点力平衡的正交形式正交分解法把矢量运算转化成标量运算,极大的降低了数学应用的难度。此方法是力学解题中应用最普遍的方法,应注意学习。在建立直角坐标系时,要考虑尽量减少力的分解。F合x=0F合y=0(正交形式)正交分解法解平衡问题的一般思维程序为①选择研究对象:处于平衡状态下的物体;②对研究对象进行受力分析,画好受力图;③建立直角坐标系(原则是尽量减少力的分解);④根据平衡条件布列方程⑤解方程(组),必要时验证结论。如图所示,质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它与斜面的滑动摩擦因数为μ,在水平推力的作用下,物体沿斜面向上匀速滑动,则物体所受的摩擦力为:A.μmgcosθB.μ(mgcosθ+Fsinθ)C.μ(mgcosθ-Fsinθ)D.Fcosθ-mgsinθθB、D拔河的男孩受到几个力作用?GFNFTF静注意:有摩擦力一定存在弹力;有弹力不一定存在摩擦力。一个接触面上最多只可能有一个摩擦力。试分析在水平地面上的物体受力情况物体处于静止状态物体有一个初速度正确对物体进行受力分析,作出物体的受力分析图,是解决力学问题的关键。对物体进行受力分析的基本方法是隔离法。三、受力分析1、明确研究对象(可以是物体、质点、结点),及其所处的运动状态;2、隔离物体:将研究对象从其周围物体中隔离出来;3、分析并找出研究对象所受的各种作用力,并正确画出受力示意图。先重力、弹力、摩擦力,再是其他力。4、检验:防止错力、多力和漏力。隔离法:(物体沿斜面下滑)例1:试分析在斜面上的物体受力情况(1)物体处于静止状态(2)物体处于运动状态(当斜面光滑时):(物体冲上斜面)FNFNFNF静(物体沿斜面下滑)(3)物体处于运动状态(当斜面粗糙时):(物体冲上斜面)FNFNFμFμGFNFF静•肥城一中高一物理备课组(2009级)(4)物体静止:1、不能总认为物体在运动方向上一定受到力的作用。2、受力分析是分析物体受到的力。整体法:当物体处于相同状态时,用整体法进行受力分析。系统以外的物体对系统内物体的作用力都认为是整体受到的力(外力),系统内物体之间的作用力(内力)不需要画出来。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.如图:A球的质量为M,B球的质量为m,均静止,则()A、A对B的压力大小大于MgB、两桶壁的弹力大小相等C、B对桶底的压力等于(M+m)gD、左侧桶壁的弹力较右侧的大一些AB【例2】如图所示,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θ.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,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?•解:选取A和B整体为研究对象,受力如图,•根据平衡条件有:•FN1=(M+m)g•FN2=F静N2F静FN1•再以B为研究对象,受力如图,•根据平衡条件有:•竖直方向上:•FABcosθ=mg•水平方向上:•FABsinθ=FN2•解得:FN2=mgtanθ•所以F静=FN2=mgtanθ.•答:略N2解:选取A和B整体为研究对象,受力如图,根据平衡条件有:FN1=(M+m)gFN2=F静再以B为研究对象,受力如图,根据平衡条件有:竖直方向上:FABcosθ=mg水平方向上:FABsinθ=FN2解得:FN2=mgtanθ所以F静=FN2=mgtanθ.答:略N2F静FN1N2步骤欣赏四、图解法解:AO中张力FA逐渐增大;BO中张力FB先减小后增大.从图中可观察到FB垂直于FA方向时,FB有最小值即FBmin=Gsinθ.5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图示。其中OB是水平的,A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳:A.必定是OA;B.必定是OB;C.必定是OC;D.可能是OB,也可能是OC。AOBCA例2(2008年山东青岛模拟)如图所示,质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上,试分析挡板AO与斜面间的倾角β多大时,挡板AO对球的压力最小.链接考势:作图能力是高考的一项要求,借助作图方法分析解决物理问题是一种重要的物理研究方法,成为命题考查的一个视角,应引起大家的注意.

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