第二章 第3讲 受力分析共点力的平衡

1、第三堂课是同时力平衡的压力分析，第一个知识点是压力分析。1.定义在特定物理环境中找出特定对象(研究对象)上的所有外力并绘制_ _ _ _ _示意图的过程。2.应力分析的一般顺序是先分析场力(_ _ _ _ _ _ _，电场力和磁场力)，然后是接触力(弹性力，_ _ _ _ _ _)，最后是其他力。应力，重力，摩擦力，知识点2并发力的平衡1。平衡状态对象处于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _状态。2.并发力的平衡条件f=0，或者，静止，以恒定速度直线运动，3。平衡条件的推论(1)二力平衡：如果一个物体在两个同时存在的力的作用下处于平衡状态，这两个力必须有一个大小和

2、一个方向。(2)三力平衡：如果物体在三种并发力的作用下处于平衡状态， 任何一个力和另外两个力的合力是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，这三个力的矢量可以形成一个闭合矢量。 (3)多力平衡：如果物体在多种并发力的作用下处于平衡状态，任何一种力与其他力的合力为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。相等、相反、相等、相位、反相、三角形、相等、相位、反相、思考与分析 (1)

3、当一个物体滑下光滑的斜坡时，它会受到重力、支撑力和滑动力的影响。()(2)速度等于零的物体必须处于平衡状态。()(3)物体的平衡状态是指物体静止或速度等于零的状态。()(4)当物体处于平衡状态时，加速度等于零。()(5)当两个力平衡时，这两个力必须相等且相反。()(6)如果物体被三个力F1、F2和F3平衡，当F1旋转90时，三个力的合力为F1。()，(7)当多个公共点力平衡时，其中任何一个力与其他力的合力大小相等，方向相反。()分析：当物体滑下光滑的斜坡时，物体受到重力和支撑力的作用，滑动力是一种有效的力，这种力是不存在的。(1)错误；物体的速度等于零，这不同于静态。物理静态指的是v=0，a=

4、0，处于平衡状态，而一个物体只处于零速度，不一定处于平衡状态。例如，垂直投掷物体的最高速度是零，但它不是平衡的。(2)错误；物体的平衡状态必须是a=0，即物体处于静止或匀速直线运动状态，(3)错误，(4)正确；一个物体在两个同时存在的力的作用下处于平衡状态，这两个力必须相等且相反，(5)是的；如果一个物体在三个或四个力F1、F2和F3的作用下处于平衡状态，则任意一个力F1和另外两个力F2和F3的合力相等且彼此相反，因此当F1旋转90时，三个力的合力为F1，(6)对；当多个公共点力平衡时，其中任何一个力和其他力的合力大小相等，方向相反，(7)右。试验场地1物体受力分析试验场地解释受力分析的常用方

5、法和注意问题1。积分法和隔离法，延伸和延伸，2。假设法如果在力分析中不能确定某个力是否存在，可以先假设它的存在，然后分析它对物体运动状态的影响来判断这个力是否存在。应注意的四个问题(1)不要把研究对象上的力和其他对象上的力混淆。(2)对于作用在被分析物体上的每一个力，都必须弄清楚它的来源，也就是说，每一个力都应该找出施加它的力的物体，而它不可能是无中生有的。(3)区分合力和分力：研究对象的力图通常只画出对象上的实际力，而不分析以效果命名的分力或合力，然后在力图完成后合成或分解力。(4)区分内力和外力：分析几个物体的整体力时，这些物体之间的力是内力，不能出现在力图中；当一个物体被单独隔离和分析时

6、，内力b由此可以得出：(1)块体质量；(2)斜面倾角；(3)块体与斜面之间的最大静摩擦力；(4)斜面上块体的正压力。(1)试着分析当块体受到拉力F1和F2时静摩擦力的方向。当受到拉力F1时， 质量趋向于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _当受到拉力F2时， 质量趋向于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

7、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (2)试画F1和F2两种受拉状态下的试块应力分析图。 提示：向上滑动，向下滑动，向下滑动，向上滑动，然后选择分析。假设块体的质量为m，斜面的倾角为，最大静摩擦力为fm。分析块体的受力，根据块体的平衡条件建立方程。当外力F最大时，最大静摩擦力的方向沿斜面向下，mgsin fm=F1当外力f最小时，最大静摩擦方向沿斜面向上，mgsin-FM=F2；最大静摩擦力fm可以通过减去

8、两个公式得到，选项C是正确的；这两个方程不能求解块体的质量、斜面的倾角和块体在斜面上的正压力。举升概述应力分析的一般思路，变型训练如图所示，在斜面上，A块和B块之间的接触面是水平的，两块在水平绳索的拉动下保持不动。木块a和木块b的可能应力值分别为(a2)和4 B3和4 C.3和5 D4和5，分析选择D.因为绳子上有张力，所以A被重力、B对A的支撑力、绳子的拉力和B对A的摩擦力所平衡，并受到四个力的作用，如图所示。B受重力、A对B的压力、斜面的支撑力和A对B的摩擦力的影响。斜面对B的摩擦力是可选的，所以B可能受四五个力的影响，D是正确的。变型方案如图所示，顶部带有天车的斜面放置在粗糙的水平地面上

9、，两个物体A和B由一根绳子连接，处于静止状态(不考虑绳子的质量和绳子与滑轮之间的摩擦力)。目前，向右的水平力f作用在物体b上，并缓慢地将物体b拉起一段距离。在这个过程中，斜面体和物体a保持静止。在这个过程中，(a)水平力f必须变小。斜面的支撑力必须变大。地面对斜面的摩擦力必须变大。物体a的斜面摩擦力必须变大分析选择C.这是交互中典型的静态问题。以物体B为研究对象，分析其受力情况，如图所示，然后F=，当物体B缓慢上升时，它增加，然后水平力F增加，所以A是错误的；对于A和B的整体以及斜面体，由于斜面体和物体A仍然保持静止，地面和斜面体之间的摩擦力必须增加，所以C是正确的；但是，由于在整体垂直方向上

10、没有其他力，坡体在地面上的支撑力不应该改变，所以B是错误的；在这个过程中，虽然绳索张力增加，但斜面体对物体A的摩擦力方向起初是未知的，所以斜面体对物体A的摩擦力无法确定，所以D是错误的。测试点2平衡条件的应用测试点的解释 1。处理平衡问题的常用方法，扩展和延伸，2 .处理平衡问题的两种解释(1)当一个物体被三个力平衡时，使用力分解或合成方法相对简单。(2)在解决平衡问题和建立坐标系时，尽可能多的力与坐标轴重合，尽可能少的力被分解。当一个物体受到四个以上的力时，通常使用正交分解法。典型透析2(莆田模拟2014)如图所示【分析】(1)因为物体A和B一起匀速运动，所以物体A和B处于平衡状态。根据平衡

11、条件，A:T-mAg=0和B:T-N=0 N-mBg=0的解是：=0.2 (2)如果物体b被水平力f向左拉，物体a和b将匀速运动，水平绳的拉力和滑动摩擦力不会改变，但是对于物体b，将从平衡条件获得：f-t-n。(sin37=0.6，cos37=0.8)分析物体A和B一起匀速运动，这是通过在平衡条件下求解A:T-mAg=0和B : fcos 37-T-N=0 fsin 37N-MBG=0得到的：F4.35N回答：4.35N， (2)画应力图：分析研究对象的应力并画应力图。(3)正交分解：选择合适的方向建立直角坐标系，正交分解其上的力。(4)方程求解：根据平衡条件，列出平衡方程，求解平衡方程并讨论

12、结果。测试点3平衡中的关键和极端问题测试点的解释 1动态平衡问题通过控制一些物理量使物体的状态缓慢变化，在这个过程中，物体总是处于一系列的平衡状态，所以经常用“慢”的语言来描述。当某一物理量发生变化时，它会引起其他物理量发生变化，从而使物体的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”。在对问题的描述中，“只是”、“只是可以”和“只是”经常被使用。3极值问题平衡物体的极值，一般指力变化过程中的最大值和最小值。4。解决动平衡、临界和极值问题的常用方法，案例分析3(2012年国家卷新课程标准)拖把是由拖把杆和拖把头组成的清扫工具(如图所示)。假设拖把头的质量为m，拖杆的质量可以忽略不计；拖把头与地板之间的

13、动摩擦系数为常数，重力加速度为g。当同学用这种拖把拖地板时，他沿拖杆方向推拖把，拖杆与垂直方向的夹角为。(1)如果拖把头在地板上匀速移动，找出推动拖把的力。(2)让水平推力与此时地板对拖把的正压力的比率为：水平推力使拖把刚开始从静止的地板上移动。众所周知，存在一个0的临界角。如果为0，无论拖把杆方向的推力有多大，都不可能使拖把从静止状态移开。找出这个临界角的正切值。(1)分析拖把的受力，试着分析它所受的力和每一个力的合力：它所受的力是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。每个力的合力是_ _ _ _ _。(2)请画出拖把的受力分析图。提示：重力、推力、支撑力和摩擦力为零。分析

14、 (1)让同学用F向拖把杆的方向推拖把。推动拖把的力沿垂直和水平方向分解。根据平衡条件，Fcos mg=N Fsin=f，其中N和f是地板对拖把的正压力和摩擦力，f=N以联合方式获得。(2)如果刚从静止状态开始在地板上移动的拖把的水平推力等于最大静摩擦力，fm被设定，这意味着无论沿着拖把杆的方向使用多大的力，拖把都不能从静止状态开始移动。Fcos mg=F(sin-cos)mg的解公式Fcos mg=N Fsinfm应该满足，因为上述公式右侧的mg总是大于零，并且上述公式在F为任意值时总是成立，只要满足sin-cos0，即如果tan等于上述公式，那么tan0=答案：(1)(2)摘要与推广处理平

15、衡中的临界问题时需要注意的两点(1)首先，我们必须正确地分析应力，找出临界条件对于分析极值问题，我们必须善于选择物理方法和数学方法，实现数学和物理的巧妙结合。(2)对于不确定临界状态，我们采用的基本思维方法是假设推理，即先假设某一状态，然后根据平衡条件和相关知识求解方程。如图所示，在水平面上有一个倾角为30度、质量为m的楔形物。一个质量为m的光滑球由一根绳子悬挂，绳子与斜面的夹角为30，因此整个系统处于静止状态。(1)计算绳索的张力t；(2)如果接地层的最大静摩擦力fm等于接地层支撑力的K倍，那么为了保持整个系统不动，K值必须满足什么条件？【分析】(1)小球受力分析，如图所示，t=mg是从平衡

16、条件得到的：mgsin-Tcos=0，(2)整体受力分析由楔形和小球组成，如图所示，从平衡杆上，我们可以得到：水平方向：Tcos()-f=0；垂直方向：N2秦()-2mg=0，ffm=kN2我们可以通过组合不同的解得到k的答案：(1)mg(2)k；资源平台整体法和隔离法综合应用质量为m的两个木块A和B堆放在水平面上，如图所示。b受到向下倾斜并与水平面成一角度的力f的作用，这两个力在同一垂直面上。此时，A.b .对A的支撑力必须等于mg .水平面对B的支撑力可能大于2 mg。C. A和b之间必须有静摩擦。D.b和水平面之间可能有静摩擦，C在代码解中选择。对于A和B作为一个整体来说，合力为零，所以

17、地面和B之间没有摩擦力，否则就不能平衡，D就错了；从垂直应力平衡可以看出，两个力F的垂直分量是平衡的，所以对B的支撑力等于2mg，B是错误的；用隔离法分析。在垂直向上的B对A的支撑力、垂直向下的重力、水平向左的摩擦力和力F这四种力的作用下，摩擦力不能为零，否则A就不能平衡。从垂直应力平衡条件可知，乙对甲的支撑力小于甲的重力，甲是错的，丙是对的。如图所示，两个相等和相反的水平力分别作用在物体A和B上，物体A和B都处于静止状态。如果每个接触面平行于水平地面，则两个物体A和B分别受到几个力的作用(A.3、4 B4、4 C.4、5 D4、6)，并选择C进行分析。根据物体A的受力分析，在垂直方向上有两种力：重力和支撑力；在水平方向上有两个力：水平力f和b对a的摩擦力，也就是说，物体a受到四个力的影响；根据物体B的受力分析，垂直方向有三种力：重力、地面支撑力和A对B的压力；有两个力水平作用：水平力f和向右a到b的摩擦力，也就是说，物体b受到五个力的作用，所以答案c是正确的。2.在光滑的水平地面上固定一个挡板，在水平面上放置一个横截面为圆形的圆柱形物体A，在A和挡板之间夹有一个半径与A相同的光滑球B，挡板处于静止状态，不与地面