受力分析 力的合成与分解.ppt

1、特别提示 受力分析是高中物理的基础，它贯穿于力学、电 磁学等各部分.正确地对研究对象进行受力分析是 解决问题的关键.若受力分析出错，则“满盘皆输”. 受力分析单独考查的也有，但更多的是结合其他 知识解决综合性问题.,第3课时 受力分析 力的合成与分解 考点自清 一、受力分析,热点一 受力分析常用的方法及步骤 1.整体法与隔离法,整体法、隔离法在受力分析时的原则： 一般先整体后隔离，隔离时隔离受力较少的物体,热点二 共点力合成的方法及合力范围的确定 1.共点力合成的常用方法 (1)作图法,两种作图法： 平行四边形定则,三角形法,热点二 共点力合成的方法及合力范围的确定 1.共点力合成的常用方法

2、(1)作图法,(2)解析法 根据力的平行四边形定则作出力的合成的图示， 如图2所示.,图2,它与F2的夹角为. 以下是合力计算的几种特殊情况：,图4,图5,图3,热点三 力的分解的两种方法 1.按力的效果分解 如图6所示,物体的重力G按产生的效果分解为两个分力,F1使物体下滑,F2使物体压向斜面.,2.正交分解法,正交分解各力,即分别将各力投影到坐标轴上, 分别求x轴和y轴上各力投影的合力Fx和Fy,其中 Fx=F1x+F2x+F3x+;Fy=F1y+F2y+F3y+ 求Fx与Fy的合力即为共点力的合力(如图7所示),题型探究 题型1 物体的受力分析 1、在如图示的四幅图中，物体A不受摩擦力的

3、作用，则静止的物体A分别受到几个力的作用？画出受力分析图。,2.如图13所示,半径为R、内壁光滑 的空心圆筒放在地面上,将两个重 力都为G、半径都为r的球（R2r 2R)放在圆筒中,下列说法中正确的 是( ) A.筒底对球A的弹力大小一定等于2G B.筒壁对球A的弹力等于筒壁对球B的弹力大小 C.球A对球B的弹力一定大于重力G D.球B对筒壁的压力一定小于重力G,图13,ABC,题型探究 题型1 物体的受力分析 如图8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（ ） A.2 B.3 C.4 D.5 求解此题应把握以下三点： (1)整体法分析A不受墙壁弹力.

4、 (2)隔离A分析A的受力. (3)隔离B分析B的受力.,图8,思路点拨,C,变式练习1 如图9所示，物体A靠在倾 斜的墙面上，在与墙面和B垂直的力F作 用下,A、B保持静止,试分析A、B两物 体受力的个数.,图9,答案 A受5个力,B受4个力,题型2 按力的作用效果分解 如图10所示，=30,装置的重力和摩擦 力均不计，若用F=100 N的水平推力使滑块B保 持静止，则工件上受到的向上的弹力多大？,图10,变式练习2 如图11所示为一曲柄压榨机 的示意图，其中O为固定铰链，杆OA与AB 等长.在压榨机铰链A处作用的水平力为F， OB是铅垂线.如果杆和活塞的重力忽略不 计，在已知角的情况下，求

5、活塞作用在 作物体M上的压力.,图11,题型3 力的合成法在平衡问题中的应用 如图12所示是骨折病人的 牵引装置示意图,绳的一端固定, 绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个 重物,与动滑轮相连的帆布带拉着 病人的脚,整个装置在同一竖直平面内.为了使脚 所受的拉力增大,可采取的方法是 ( ) A.只增加绳的长度 B.只增加重物的质量 C.只将病人的脚向左移动 D.只将两定滑轮的间距增大,图12,BC,变式练习3 如图13所示, ACB是一光 滑的、足够长的、固定在竖直平面内 的“”形框架,其中CA、CB边与竖 直方向的夹角均为.P、Q两个轻质小 环分别套在CA、CB上,两根细绳的一 端分别系在P、Q环上

6、,另一端和一绳套系在一起,结 点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根 细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,受到的拉力分别 用F1和F2表示,则 ( ) A.若l1=l2,则两绳受到的拉力F1=F2 B.若l1=l2,则两绳受到的拉力F1F2 C.若l1l2,则两绳受到的拉力F1=F2,图13,AD,1、两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角固定不变，使其中的一个力增大，则 （ ） A.合力F一定增大 B.合力F的大小可能不变 C.合力F可能增大，也可能减小 D. 当0 90时，合力一定减小,解：当两力的夹角为钝角时，如左图示(中图为三角形法）,当两力的夹角为锐角时，如右图示,B

7、 C,练习：力的合成和分解,2、 竖直平面内的圆环上，等长的两细绳OA、OB结于圆心O，下悬重为G的物体（如图示），使OA绳固定不动，将OB绳的B点沿圆形支架从C点逐渐缓慢地顺时针方向转动到D点位置，在OB绳从竖直位置转动到水平位置的过程中，OA绳和OB绳上拉力的大小分别怎样变化？,解：由力的平行四边形定则，将重力G分解，如图示，,可见，OA绳上拉力的大小逐渐增大，OB绳上拉力的大小先减小后增大。,3、如图示，物体静止在光滑的水平面上，水平力F作用于O点，现要使物体在水平面上沿OO方向作加速运动, 必须在F和OO所决定的水平面内再加一个力,那么F 的最小值应为 ( ) A. F cos B.

8、F sin C. F tan D. F cot,解: 合力沿OO方向,另一个力F 的最小值应该跟OO垂直,如图示, 选B.,B,4、用轻绳把一个小球悬挂在O点，用力拉小球使轻绳偏离竖直方向 30，小球处于静止状态，力F与竖直方向成角，如图示，若要使拉力F取最小值，则角应是 （ ） A. 30 B. 60 C. 90 D. 0,解：小球受到三个力作用处于平衡，,由平衡条件 F与T的合力跟G等值反向,要使F最小，F应该绳垂直，如图示，, = 60,B,5、如图示，用绳AC和BC吊起一个物体，它们与竖直方向的夹角分别为60和30，若AC绳和BC绳能承受的最大拉力分别为100N和150N，则欲使两条绳

9、都不断，物体的重力不应超过多少？,解：将C点受到的重物的拉力T沿AC、BC方向分解，,T1= T sin30 T2 = T cos30,当AC绳刚断时， T1= 100N，,则G =T =200N,当BC绳刚断时， T2=150N，,则G =T=173N,所以，欲使两条绳都不断，物体的 重力不应超过173N.,6、固定在水平地面上半径为R的光滑半球,球心O的正上方固定一大小可不计的定滑轮,细线一端拴一半径为r的小球,另一端绕过定滑轮.今将小球从图示位置缓慢地拉至顶点A,在小球到达A点前的过程中，小球对半球的压力N、细线的拉力T的大小变化情况是: ( ) A. N变大，T变大 B. N变小，T变

10、大 C. N不变，T变小 D. N变大，T变小,解：将重力G 分解如图示，,由相似三角形得,N/G=R /（R+h）,T/G= L /（R+h）,L减小，所以T减小，N不变。,C,7、如图示，质量为m的球放在倾角的光滑斜面上，挡板AO与斜面间的倾角,试求斜面和挡板AO所受的压力。,解：将球的重力沿垂直于斜面和挡板方向分解，如图,由正弦定理得,思考：求右面两图情况的压力F1、F2各多少？,7、如图示，质量为m的球放在倾角的光滑斜面上，试求当挡板AO与斜面间的倾角从接近0 缓慢地增大时，AO所受的最小压力。,解：当从接近0 缓慢地增大时，F1的 大小改变， 但方向不变，始终垂直于斜面， F2大小、方向均改变，,由图可见，当F1 与F2 垂直时， 即=90时, F2的大小最小,F2min=mgsin ,又解：由上题结果,可见，当=90时, F2的大小最小,F2min=mgsin ,8.在倾角为的斜面上,一条质量不计 的皮带一端固定在斜面上端,另一端 绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并 用与斜面夹角为的力拉住,使整个 装置处于静止状态,如图19所示.不计 一切摩擦,圆柱体质量为m,求拉力F的大小和斜面对圆 柱体的弹力FN的大小. 某同学分析过程如下: 将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解. 沿斜面方向:Fcos =mgsin 沿垂直于斜面方向:Fsin +FN=mgcos 问