高考一轮受力分析共点力的平衡.ppt

一、受力分析 1定义 把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力图，这个过程就是受力分析,2受力分析的顺序 先找重力，次找接触力(弹力、摩擦力)，最后分析电场力、磁场力、其他力 3受力分析的步骤 (1)明确研究对象即确定分析受力的物体 (2)隔离物体分析将研究对象从周围物体中 出来， 进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用,隔离,(3)画出受力示意图边分析边将力一一画在受力示意图 上，准确标出 (4)检查画出的每一个力能否找出它的 ，检查分 析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态，否则， 必然发生了漏力、添力或错力现象,力的方向,施力物体,二、共点力的平衡 1平衡状态：物体处于静止或 状态 2共点力的平衡条件：F合0或者 3平衡条件的推论 (1)二力平衡 如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个 力必定大小 、方向 ，为一对平衡力,匀速直线运动,相等,相反,(2)三力平衡 如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小 、方向 (3)多力平衡 如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小 、方向 ,相等,相反,相等,相反,(1)在一些定性判断平衡状态的问题中，采用共点力平 衡的相关推论，可以使许多问题简化 (2)物体在某一时刻速度为零时不一定处于平衡状态,1.(2011济南模拟)如图231所示，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 ( ) 图231 AM一定是受两个力作用 BM一定是受四个力作用 CM可能受三个力作用 DM不是受两个力作用就是受四个力作用,D,A球在a、b两点处一定都受到支持力 B球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力 C球在a点一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力 D球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到 支持力,答案：D,2.,3.如图233所示，匀强电场方向 与倾斜的天花板垂直，一带正电 的物体在天花板上处于静止状态， 则下列判断正确的是 ( ) A天花板与物体间的弹力一定不为零 B天花板对物体的摩擦力可能为零 C物体受到天花板的摩擦力随电场强度E的增大而增 大 D在逐渐增大电场强度E的过程中，物体将始终保持 静止,答案：AD,4将一细绳的两端固定于两面竖直墙的A、B两点，通过 一个光滑的挂钩将某重物挂在细绳上，图234给出的四幅图中，有可能使物体处于平衡状态的是 ( ),答案：C,5.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口 水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑 的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质 量为m1和m2的小球。当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为90，质量为m2的小球位于水平,答案：B,受力分析的常用方法及其应注意的问题,1常用方法 (1)整体法和隔离法,(2)假设法 在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在,2应注意的问题 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力 混淆 (2)对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源， 即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有 (3)合力和分力不能重复考虑,(4)区分性质力与效果力：研究对象的受力图，通常只画出按 性质命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进 去，受力图完成后再进行力的合成或分解 (5)区分内力与外力：对几个物体的整体进行受力分析时，这 几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当 把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要 在受力分析图中画出,如图236所示，物体 A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、 B保持静止，物体B的受力个数为( ) A2 B3 图236 C4 D5,答案 C,(1)在常见的几种力中，重力是主动力，而弹力、 摩擦力是被动力，其中弹力存在又是摩擦力存 在的前提，所以分析受力时应按重力、弹力、 摩擦力的顺序去分析 (2)物体的受力情况要与其运动情况相符，因此， 常常从物体的运动状态入手去分析某个力是否 存在.,1.如图237所示，竖直放置的 轻弹簧一端固定在地面上，另一 端与斜面体P连接，P的斜面与固 定挡板MN接触且处于静止状态， 则斜面体P此刻所受的外力个数有 图237 可能为 ( ) A2个 B3个 C4个 D5个,答案：AC,2.(2010安徽高考)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2312 图2312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 ( ) A3 B4 C5 D6,答案：C,答案：A,4.如图235所示，水平细杆上套一细 环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别 为mA、mB(mAmB)，由于B球受到水平风力作 用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与 图235 竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是 ( ),答案 C,5.如图236所示，A、B质量分别为mA 和mB，叠放在倾角为的斜面上以相同 的速度匀速下滑，则 ( ) AA、B间无摩擦力作用 BB受到的滑动摩擦力大小为(mAmB)gsin CB受到的静摩擦力大小为mAgsin D取下A物体后，B物体仍能匀速下滑,BCD,关键一点 (1)物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较 简单 (2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴 重合，需要分解的力尽可能少物体受四个以上的力 作用时一般要采用正交分解法,如图238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 图238 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？,答案 (Mm)g mgtan,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.,4两刚性球a和b的质量分别为ma和mb，直径分别为da和db(dadb)将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(daddadb)的平底圆筒内，如图所示设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别 为FN1和FN2，筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触都是光滑的，则 ( ),AF(mamb)g，FN1FN2 BF(mamb)g，FN1FN2 CmagF(mamb)g，FN1FN2 DmagF(mamb)g，FN1FN2,答案： A,1动态平衡问题 通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述,解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法,2临界问题 当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述 3极值问题 平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题,4解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法,【例3】如图1所示,轻绳的两端分别系 在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙 的水平直杆MN上.现用水平力F拉着 绳子上的一点O,使小球B从图中实线 位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原 位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力Ff和 环对杆的压力FN的变化情况是 ( ) A.Ff不变,FN不变 B.Ff增大,FN不变 C.Ff增大,FN减小 D.Ff不变,FN减小,B,C,5.,6. 如图2所示,AC是上端带定 滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC 一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂 一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并 绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时BCA90.现使 BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中, 杆BC所受的力 ( ) A.大小不变 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小,A,7.如图234所示，用轻绳吊一个 重为G的小球，欲施一力F使小球在图示 位置平衡(30)，下列说法正确的是 图234,A力F最小值为Gsin B若力F与绳拉力大小相等，力F方向与竖直方向必成角 C若力F与G大小相等，力F方向与竖直方向可能成角 D若力F与G大小相等，力F方向与竖直方向可能成2角,答案 ABD,8. 木箱重为G,与地面间的动摩擦因数为, 用斜向上的力F拉木箱,使之沿水平地面匀速前进,如 图4所示.问角为何值时拉力F最小?这个最小值为 多大?,【例4】如图3所示,一球A夹在竖直墙与 三角劈B的斜面之间,三角劈的重力为 G,劈的底部与水平地面间的动摩擦因 数为,劈的斜面与竖直墙面是光滑的. 问:欲使三角劈静止不动,球的重力不能超过多 大?(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力),8.物体A的质量为2 kg，两根轻细 绳b和c的一端连接于竖直墙上， 另一端系于物体A上，在物体A上 另施加一个方向与水平线成角的拉力F，相关几何关系如图2-3-10所示，60.若要