高中物理 第5章 力与平衡本章优化总结课件 鲁科版必修1.ppt

本章优化总结 1 一个关系 合力与分力的关系是等效替代关系 2 一个定则 力的平行四边形定则 3 三种方法 1 作图法从力的作用点起 依两个分力的作用方向按同一标度作出两个分力f1 f2构成一个平行四边形 平行四边形对角线的长度按同样比例表示合力的大小 对角线的方向就是合力的方向 用图解法时 应先确定力的标度 在同一幅图上的各个力都必须采用同一个标度 所用分力 合力的比例要适当 虚线 实线要分清 图解法简单 直观 但不够精确 2 直角三角形法从力的作用点按照分力的作用方向画出力的平行四边形后 算出对角线所表示的合力的大小 一般适用于作出的平行四边形为矩形和菱形的情况 利用几何知识就可求解 用直角三角形法进行计算时 同样要作出平行四边形 只是可以不用取标度 各边的长短也不用太严格 3 正交分解法对于三个以上共点力求合力 用正交分解法比力的平行四边形或三角形更简便 坐标轴的选取应尽可能使落在x y轴上的力多一些 使分解的力少一些 如图所示 轻绳cd上端固定在天花板上 下端系一个轻质光滑的滑轮 轻绳ab的a端固定在天花板上 b端跨过滑轮后系一个重50n的物体 稳定后轻绳ab的上段与水平面的夹角是30 试求 1 cd绳对滑轮拉力的大小 2 cd绳对滑轮拉力的方向 用与水平方向的夹角表示 精讲精析 以滑轮为研究对象 受力如图所示 设绳ab与滑轮接触点为o fao fbo 50n 由平衡条件知fco与fao和fbo的合力等大反向 fco f合 fao fbo 50n fco的方向与竖直方向成60 与水平方向成30 答案 1 50n 2 与水平方向成30 斜向上 连接体的平衡问题解决共点力的平衡问题 关键是对研究对象进行准确的受力分析 受力分析时应注意不同力产生的条件及方向特点 然后根据共点力的平衡条件在所选的方向上列平衡方程 再分析 求解 连接体是多个相互关联的物体组成的物体组 或物体系 分析连接体问题时 常用整体法和隔离法来进行受力分析 对于连接体问题 多数情况既要分析外力 又要分析内力 这时我们可以采取先整体 解决外力 后隔离 解决内力 的方法 当然个别情况也可运用先隔离再整体的相反顺序 如图所示 球a重g1 60n 斜面体b重g2 100n 斜面倾角为30 一切摩擦均不计 则水平力f为多大时 才能使a b均处于静止状态 此时竖直墙壁和水平地面受到的弹力各为多大 精讲精析 将a b视为一个整体 该整体处于静止状态 所受合力为零 对整体受力分析如图甲所示 其中f 为墙壁的弹力 n为水平地面的弹力 列平衡方程得f f n g1 g2 60n 100n 160n 技巧点拨 整体法与隔离法是解决力学问题常用的分析方法 但这两种方法并非孤立 很多具体问题 将整体法和隔离法结合起来应用 解题将更简便 1 临界问题物体平衡的临界状态是指物体所处平衡状态将要发生变化的状态 涉及临界状态的问题叫临界问题 也就是说在临界状态下 当某物理量发生变化时 会引起其他几个物理量的变化 解决这类问题一定要注意 恰好出现 或 恰好不出现 的条件 基本方法是假设推理法 即先假设某种情况成立 然后再根据平衡条件及有关知识进行论证 求解 2 极值问题物体平衡的极值 一般指在力的变化过程中的最大值和最小值 研究物体平衡的极值问题有两种常用方法 1 解析法 即根据物体的平衡条件列出方程 在解方程时 采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值 2 图解法 即根据物体的平衡条件作出力的矢量图 画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析 确定最大值或最小值 两根轻细绳ab和ac ab 2ac 的一端分别连接于竖直墙上 另一端a系于质量为2kg的物体上 现在物体上另施加一个方向与水平方向成 60 的拉力f 如图所示 图中物体当做质点 若要使两绳都能绷直 求拉力f的大小范围 g取10n kg 精讲精析 假设两绳ab ac均处于绷直状态 则由几何关系可知 bac 60 故作出物体a的受力分析图 如图所示 由平衡条件可得fsin f1sin mg fcos f2 f1c