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1、做一题会一题 一题决定命运 第二章 相互作用第三节 受力分析 共点力的平衡(一)一、考情分析1、课标内容及要求:能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。2、 命题研究:受力分析、正交分解和共点力平衡(尤其是动态平衡),往往结合弹力和摩擦力一起考查,特别要注意对各种性质力特点的理解。预计来年高考中以选择题出现的概率依然很大很大。二、 情境创设电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图所示,人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进,人受到的空气阻力与速度成正比,三、知识导学与探究1、研究物体的受力时有整体法和隔离法。举例说明什么是内力和外力?什么是整体法和隔离法?在研究物体的受力时如何
2、选择整体法和隔离法?2、结合如下实例归纳受力分析的一般步骤是什么例1、如图所示,A、B两物体叠放在粗糙的水平面上,用一条轻绳通过定滑轮将两物体连接起来,现用水平力拉放在水平面上的物体B,没有拉动,试分析物体A、B及AB系统的受力情况。ABFAB例2、如图所示,A、B两球质量为m,所带电量分别为q和-q,两球间用绝缘细线连接,甲球用绝缘细线悬挂于天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时,细线均被拉紧。分析小球A、B及AB系统的受力情况。3、完成如下例题后,想一想当一个力的存在或方向不能确定时,我们可以借助哪些方法分析这个力。abcFbFC例3、如图物体a、b、c叠放在
3、水平面上,水平力Fb=5N,Fc=10N,分别作用于物体b、c上,a、b、c仍然静止,以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的摩擦力大小,则( )Af1=5N,f2=0、f3=5N Bf1=5N,f2=5N、f3=0Cf1=0,f2=5N、f3=5N Df1=10N,f2=10N、f3=5N4、通过如下两个例题体会整体法和隔离法在解决问题中的应用。例4、有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,AO上套有一个小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可以忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图所示)。现将P环向左移动一小段距离,两环再次达到平衡,那么将
4、移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是 ( )AOBPQA、N不变,T变大 B、N不变,T变小 C、N变大,T变大 D、N变大,T变小例5、如图所示,质量为m的物体在沿斜面向上的拉力作用下,沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则地面对斜面 ( )VFmMA无摩擦力 B有水平向左的摩擦力C支持力为(M+m)g D支持力小于(M+m)g 三自我检测【必做题】1右图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是()AFA一定小于GB
5、FA与FB大小相等CFA与FB是一对平衡力DFA与FB大小之和等于G2如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是()A物体A可能只受到三个力的作用B物体A一定受到了三个力的作用C物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos D物体A对水平地面的压力的大小一定为Fsin 3.如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为,则物体A、B的质量之比mAmB等于()Acos 1 B1cos Ctan 1 D1sin 4用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,
6、在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是()AP物体受3个力BQ受到3个力C若绳子变长,绳子的拉力将变小D若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大5.如图所示,物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,斜面质量为M,则水平地面对斜面体()A无摩擦力B有水平向右的摩擦力C支持力为(Mm)gD支持力大于(Mm)g6如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则()AB对墙的压力增大 BA与B之
7、间的作用力增大C地面对A的摩擦力减小 DA对地面的压力减小7右图中弹簧秤、绳和滑轮的重量以及绳与滑轮间的摩擦均不计,物体的重力都是G,在甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则()AF3F1F2 BF3F1F2CF1F2F3 DF1F2F38如图所示,小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊一个质量为m1的物块如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为,则两物块的质量比m1m2应为()A2sin B2cos
8、 Ccos Dsin 【选做题】9如图所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为L的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为L,小环保持静止试求:(1)小环对杆的压力;(2)小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大第二章 相互作用第三节 受力分析 共点力的平衡(一)1、研究对象的选取。做为物理的研究对象,可以是一个物体(或质点),也可以是多个物体组成的整体(或质点组)。具体有如下三种方法:(一)隔离法。将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受的力,称为隔离法。隔离法的原则:把相连接的物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力
9、(即内力),就要把该力有关的物体隔离出来。当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。(二)整体法。把相连接的物体看成一个整体(系统),从而分析整体外的物体对整体中的各个物体的作用力(外力),称为整体法。整体法的基本原则:整体法要分析的是外力,而不是分析整体中各物体间的相互作用力(内力),故适用于求解物体系所受的外力。(三)整体法与隔离法的交替运用。对有些问题中即要求物体系的内力,也要求解外力,要交替使用整体法与隔离法,一般是“先整体,求外力,后隔离,求内力”。2、受力分析的一般步骤例1、若位图小于物体的最大静摩擦力A:竖直向下的重力、B给A的竖直向上的支持力;B:竖直向下的重力
10、、水平向右的拉力、地面给B的竖直向上的支持力、A给B的竖直向下的压力、地面给B的向左的摩擦力;整体:竖直向下的重力、水平向右的拉力、地面的竖直向上的支持力、地面的向左摩擦力;若位图大于物体的最大静摩擦力A:竖直向下的重力、B给A的竖直向上的支持力、绳向左的拉力、B给A向右的摩擦力;B:竖直向下的重力、水平向右的拉力、地面给B的竖直向上的支持力、A给B的竖直向下的压力、绳向右的拉力、A给B向左的摩擦力;地面给B的向左的摩擦力;整体:竖直向下的重力、水平向右的拉力、地面的竖直向上的支持力、地面的向左摩擦力;例2、A:竖直向下的重力、向左的电场力、绳竖直向上的拉力、B给A的斜向右下的拉力;B:竖直向
11、下的重力、向右的电场力、A给B的斜向左上的拉力;整体:竖直向下的重力、向右的电场力、向左的电场力;()先要确定研究对象(可以是一个物体,也可以是多个物体的组合),并把研究对象隔离出来。()要按顺序分析。只分析性质力:重力、弹力(拉力、压力、支持力、浮力)、摩擦力(含空气阻力)、电场力、磁场力(磁极间的相互作用力、安培力、洛仑兹力);不分析效果力,如:下滑力、向心力、回复力、动力等。先画场力(重力、电场力、安培力、洛仑兹力):作用点画在物体的重心;再画接触力(弹力和摩擦力):观察研究对象跟其它物体有几个接触点(面),对每个接触点(面)若有挤压,则画出弹力;若还有相对运动或相对运动趋势,则画出摩擦
12、力,分析完一个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面)。 如此围绕物体分析一周即可。()做好受力示意图。3例、()如果有一个力的方向难以确定,可以用假设法分析:先假设此力不存在,观察所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,研究对象才能满足给定的运动状态.()利用作用力与反作用力的特点辅助对物体进行受力分析。如果研究对象受到的作用力方向不能准定,但施力物受力方向确定,可利用作用力与反作用力方向相反,来确定研究对象受力方向.4、避免在受力分析中漏力或多力,应做好如下几点:()严格按照一定的顺序进行受力分析,可避免少力。()每分析一个力,都应找出施力物体。()分析研究对象受的力,
13、不要把研究对象对其它物体施加的力也加在研究对象上。()只分析物体实际受的力,不能分析合力和分力。()为了使问题简化,常忽略某些次要的力。如空气阻力,物体在空气中所受的浮力,微观粒子所受的重力等。、例6、B例7、BD巩固练习1CP受重力、斜面的支持力、弹簧的弹力、Q对P的压力及斜面对P的摩擦力,共5个力2A分析物体的受力情况如图三棱柱受重力、斜面的支持力和摩擦力的共同作用而静止,故FNmgcos mg,Ffmgsin mg,A选项正确3AC将(m1m2)看作一个整体,在竖直方向,Fsin FN(m1m2)g,在水平方向,Fcos Ff,故选项A、C正确4A【课时效果检测】1B2.C3B对B物进行
14、受力分析如图所示,B处于平衡态,由图可知cos ,所以,B正确4AC5.B6.C7.C8A绳AB中的张力为m1g,m2对小圆环A的拉力为m2g,大圆环对小圆环A的弹力沿大圆环半径向外,因为小圆环A静止不动,故绳AB对小圆环的拉力与m2对小圆环的拉力的合力沿大圆环半径方向指向圆心O,由几何关系可知,选项A正确9(1)Mgmg方向竖直向下(2)解析(1)以木块M和两个小环作为整体进行受力分析,由平衡条件得2FN(M2m)g,即FNMgmg由牛顿第三定律知小环对杆的压力FNMgmg,方向竖直向下(2)对M受力分析由平衡条件得2FTcos 30Mg临界状态,小环受到的静摩擦力达到最大值,则有FTsin 30F解得,动摩擦因数min.9学科网(北京)股份有限公司