受力分析专题ppt课件

1、受力分析专题,1概念：把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的 ，这个过程就是受力分析 2受力分析的一般顺序 先分析，再分析(弹力、摩擦力)，最后分析其他力(电磁力、浮力等,知识点1：受力分析,示意图,重力,接触力,一、受力分析的一般方法 1整体法与隔离法,例：在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc,在它的两个粗,例：如图所示,质量M=10千克的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,滑动摩擦系数=0.02.在木楔的倾角为30的斜面上,有一质量m=1.0千克的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程S=1.4米时,其速度v=1.4米/秒.在这过程中木楔没有动.求地

2、面对木楔的摩擦力的大小和方向. (重力加速度取g=10m/s2,解：由匀加速运动公式v2=v02+2a s,得物块沿斜面下滑的加速度为,a = v2 /2S =1.42 / 2.8 = 0.7 m/s2,由于a gsin= 5m/s2 ,可知物块受到摩擦力作用,分析物块受力,它受三个力,如图所示,由牛顿定律,有,mgsin-f1=ma,mgcos-N1=0,分析木楔受力,它受五个力作用, 如图所示,对于水平方向,由牛顿定律,有,f2+f1cos-N1sin=0,由此可解得地面作用于木楔的摩擦力,f2=N1sin-f1cos=mgcossin-(mgsin-ma)cos =macos =10.7

3、0.866 =0.61N,此力的方向与图中所设的一致(由C指向B 的方向,又解,以系统为研究对象，木楔静止，物体有沿斜面的加速度a，一定受到沿斜面方向的合外力,由正交分解法,水平方向的加速度ax一定是地面对木楔的摩擦力产生的,f=max =macos=0.61N,f1= mgsin - ma N1= mgcos,例: 如图所示，A、B两物体的质量分别是m1和m2，其接触面光滑，与水平面的夹角为，若A、B与水平地面的动摩擦系数都是，用水平力F 推A，使A、B一起加速运动，求：（1）A、B 间的相互作用力 （2）为维持A、B间不发生相对滑动，力F 的取值范围,分析与解：A 在F 的作用下，有沿A、

4、B 间斜面向上运动的趋势，据题意，A、B 间恰好不发生相对滑动时，则A 处恰好不脱离水平面，即A不受到水平面的支持力，此时A与水平面间的摩擦力为零,1）对A 受力分析如图所示,因此有：Ncos= m1g 1,F - Nsin= m1a 2,N=m1g/cos,Ncos= m1g 1 F - Nsin= m1a 2,2）对B受力分析如图所示，则,N2=m2g+Ncos 3,f2=N2 4,将1、3代入4式得： f2=(m1+ m2)g,取A、B组成的系统，有,F-f2=(m1+ m2) a 5,由1、2、5式解得,F=m1g(m1+ m2)(tg+)/m2,故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为

5、,0Fm1g(m1+ m2)(tg+)/m2,想一想：当A、B与水平地面间光滑时,且m1=m2=m时,则F的取值范围是多少,0F2mgtg,2.假设法 若分析某个作用力是否作用在物体上，答案又不好确定时，就可以用这种方法如图所示，水平传送带上，一物体随传送带一起做匀速运动，问物体受到向前的水平作用力吗？由于水平方向上的受力不好确定，这时假设法就派上用场了假设物体受到向前的作用力，但这样一来，物体就得做加速运动这与已知的做匀速运动相矛盾，所以水平方向上的作用力是不存在的,例:如右图，火车箱中有一倾角为300的斜面，当火车以 10m/s2的加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的物体m还是与车箱相对静

6、止，分析物体m所受的摩擦力的方向,方法1； m受三个力作用：重力mg，弹力N，静摩擦力的方向难以确定，我们可假定这个力不存在，那么如右图，mg与N在水平方向只能产生大小Fmgtg的合力，此合力只能产生gtan300 的加速度，小于题目给定的加速度，合力不足，故斜面对物体的静摩擦力向下,方法2： 如右图，假定所受的静摩擦力沿斜面向上，用正交分解法有： Ncos300 十 fsin300mg(1) Nsin300 一 fcos300ma (2) (1)(2)联立得f5m(1- )N，为负值，说明 f的方向与假定的方向相反，应是沿斜面向下 方法3： 如右图，设x轴与f共线，且向下，据Fxmax， 有

7、 mgsin + f macos300， 解得 f5m(-1)N为正值，说明f与坐标轴同向， 即沿斜面向下,静止,匀速直线运动,F合0,二、共点力作用下物体的平衡 1.平衡状态 物体做 运动或处于 的状态(即a0) 2.平衡条件 (1)物体所受合外力： . (2)若采用正交分解法，则平衡条件表示为 ，,Fx0,Fy0,题型3动态平衡问题 【例3】如图所示，将一球形物体夹在竖直墙AC与木板，BC之间，已知各接触面均光滑，将球对墙的压力用N1表示，球对木板的压力用N2表示现将木板以C端为轴缓慢地转至水平位置的过程中，下列说法中正确的是 () AN1和N2都增大 BN1和N2都减小 CN1增大，N2减小 DN1减小，N2增大,2(2009年山东卷)如右图所示，光滑半球形容器固定在水平地面上，O为球心一质量为m的小滑块，在水平力F的作用