受力分析 共点力的平衡练习及知识要点.ppt

第二章相互作用 2012 7 第3课时 受力分析共点力的平衡 例1 以下四种情况中 物体处于平衡状态的是A 竖直上抛物体达最高点时B 做匀速圆周运动的物体C 单摆摆球通过平衡位置时D 弹簧振子通过平衡位置时 考点一 平衡状态 启示 处于平衡态的物体所受的合力一定为0 但速度不一定为0 速度为0不一定是静止状态 1 明确研究对象 在进行受力分析时 研究对象可以是某一个物体 也可以是保持相对静止的若干个物体组成的系统 研究对象确定以后 只分析研究对象所受的外力 不分析研究对象施予外界的力 2 按力的性质 顺序找力 如重力 弹力 摩擦力 电场力 磁场力等 切不可按力的作用效果来画力 如向心力 支持力等 这样容易漏分析或重复分析 3 弹力和摩擦力是接触力 注意观察物体的接触情况 4 注意结合力的相互作用和物体的运动状态 平衡条件和牛顿第二定律 判断是否多力或漏力 没有施力物体的力是不存在的 如惯性不是力 5 需要合成或分解时 必须正确画出相应的平行四边形或三角形 注意实线 虚线和箭头这些细节 考点二 受力分析 例 如图所示 两个等大 反向的水平力F分别作厢在物体A和B上 A B两物体均处于静止状态 若各接触面与水平地面平行 则A B两物体各受几个力 A 3个 4个B 4个 4个C 4个 5个D 4个 6个 考点二 受力分析 考点二 受力分析 变式 如图 位于水平桌面上的木板P 由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连 从滑传输线到P和到Q的两段绳都水平的 已知Q与P之间动摩擦因数 P与桌面之间动摩擦因数为2 木板P与物块Q的质量都是m 滑轮的质量 滑轮轴上的摩擦都不计 若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动 则F的大小为 A 3 mgB 4 mgC 5 mgD 6 mg 考点三 共点力的平衡 1 两个力 二力平衡 两个力等大反向 三个力 力的合成 任意两个力的合力与第三个力等大反向 力的分解 将任意一力的分解 两个分力与另两个力分别等大反向 矢量三角形 三个力构成闭合循环的矢量三角形 正交分解 四个力 正交分解 例 所受重力G1 8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上 PA偏离竖直方向37 角 PB在水平方向 且连在所受重力为G2 100N的木块上 木块静止于倾角为37 的斜面上 如图所示 试求 1 木块与斜面间的摩擦力 2 木块所受斜面的弹力 考点三 共点力的平衡 考点三 共点力的平衡 启示 只受三个力作用 而且有两个力互相垂直或大小相等时 经常利用力的合成由三角函数求解 考点三 共点力的平衡 例 如图所示 重为G的小球套在固定在竖直面内的半径为R的光滑的大圆环上 劲度为k的轻弹簧上端固定在园环的最高点 下端与小球相连 当小球静止时 弹簧处于伸长状态 与竖直方向间的夹角为 30 求 大圆环对小球弹力的大小F1 弹簧对小球拉力的大小F2 弹簧的原长l0 启示 受三个力作用 没有互相垂直的两个力或大小相等时 经常利用正交分解或矢量三角形与结构三角形的相似 考点三 共点力的平衡 拓展 如图 运动员打开伞后经过一段时间 将在空中保持匀速降落 已知运动员和他身上装备的总重力为G1 圆顶形降落伞伞面的重力为G2 有8条相同的拉线 图中未画出所有拉线 拉线重力不计 一端与飞行员相连 拉线重力不计 另一端均匀分布在伞面边缘上 每根拉线和竖直方向都成300角 那么每根拉线上的张力大小为 A B C D 考点三 共点力的平衡 例7 如图所示 AOB为水平放置的光滑杆 夹角AOB等于60 杆上分别套着两个质量都是m的小环 两环由可伸缩的轻质弹性绳连接 若在绳的中点施以沿AOB的角平分线水平向右的拉力F 缓慢地拉绳 待两环受力达到平衡时 绳对环的拉力T跟F的关系是 A T Fsin30 B T FC T FD T F 考点三 共点力的平衡 考点三 共点力的平衡 例9 如图所示 不可伸长的细线一端固定于竖直墙上的O点 拉力F通过一个轻质定滑轮和轻质动滑轮竖直作用于细线的另一端 若重物M在力F的作用下缓缓上升 拉力F的变化情况为 A 变大B 变小C 不变D 不能确定 考点四 动态平衡问题 启示 图解方法的适用条件 1 一个恒力 2 一个方向不变大小变化的力 3 一个大小 方向都变的力 变式1 重物通过细线拴在AB细线上的O点 使B点沿竖直墙壁缓慢向下移动到水平位置 保持O点位置不变 如图所示 则OB细线上的拉力 A 逐渐变大B 逐渐变小C 保持不变D 先变小后变大 考点四 动态平衡问题 变式2 如图所示 轻绳的一端固定在竖直墙上的A点 另一端B通过动滑轮沿竖直墙壁从P向Q缓慢移动一段距离 动滑轮下吊一重物 不计一切摩擦 则细线上张力的变化情况为 A 变大B 变小C 不变D 不能确定 考点三 共点力的平衡 考点四 动态平衡问题 例10 如图所示 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的物体 且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A 用力F拉绳 开始时 BCA 90 现使 BCA缓慢变小 直到杆BC接近竖直杆AC 此过程中 轻杆B端所受的力 A 大小不变B 逐渐增大C 逐渐减小D 先减小后增大 考点五 整体法和隔离法 例11 如图所示 三个物块重均为100N 小球P重20N 作用在物块2的水平力F 30N 整个系统平衡 则物块3与桌面间的摩擦力为 A 20NB 10NC 0ND 5 86N 例12 半圆柱体P放在粗糙的水平地面上 其右端有一固定放置的竖直挡板MN 在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q 整个装置处于平衡状态 如图所示是这个装置的截面图 现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移 在Q滑落到地面之前 发现P始终保持静止 则在此过程中 下列说法中正确的是 A MN对Q的弹力逐渐减小B P对Q的弹力逐渐减小C 地面对P的摩擦力逐渐增大D Q所受的合力逐渐增大 考点五 整体法和隔离法 例13 如图所示 在水平传送带上有质量分别为m1 m2 m3的三个木块1 2 3 1和2及2和3间分别用原长为L 劲度系数为k的轻弹簧连接起来 木块与传送带间的动摩擦因数为 现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上 传送带按图示方向匀速运动 当三个木块达到平衡后 1 3两木块之间的距离是 考点五 整体法和隔离法 考点六 临界和极值问题 例14 如图所示 将质量为m的物体放在竖直弹簧上 处于静止状态 弹簧劲度系数为k 现用竖直向上的力F缓慢将物体提升 直到弹簧对地压力为零 求物体上升的高度 变式1 如图所示 质量为m1的物体A和质量为m2的物体B用竖直弹簧连接 放在水平面上处于静止状态 弹簧劲度系数为k 现用竖直向上的力F缓慢将物体A提升 直到物体B恰好离开地面 求物体A上升的高度 考点六 临界和极值问题 变式2 如图所示 质量为m1的物体A和质量为m2的物体B用竖直弹簧连接 放在水平面上处于静止状态 A与上方又连接另一弹簧 现用竖直向