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1、第9讲 受力分析 共点力的平衡本讲稿第一页，共二十四页基础自测答案基础自测答案1 1、D D2 2、C C3 3、B B4 4、A A本讲稿第二页，共二十四页考点一考点一 共点力作用下物体的平衡条件共点力作用下物体的平衡条件 1物体处于静止或匀速直线运动状态叫做平衡状态（平衡物体处于静止或匀速直线运动状态叫做平衡状态（平衡标志：物体的加速度为零）标志：物体的加速度为零）.共点力作用下的平衡条件及推论共点力作用下的平衡条件及推论平衡条件平衡条件:在共点力作用下物体的平衡条件是合力在共点力作用下物体的平衡条件是合力F合合=0.平衡条件的推论：平衡条件的推论：a.沿任意方向，物体的合外力为零。沿任意
2、方向，物体的合外力为零。b.若将物体的受力正分解，则有若将物体的受力正分解，则有 Fx=0Fy=0,本讲稿第三页，共二十四页c.若受两个力处于平衡状态若受两个力处于平衡状态,则这两个力大小相则这两个力大小相 等，方向相反等，方向相反,且作用在同一直线上。且作用在同一直线上。d.若受三个力处于平衡状态，这三个力必定共面共若受三个力处于平衡状态，这三个力必定共面共 点点(三力汇交原理三力汇交原理)，其中任意两个力的合力必定，其中任意两个力的合力必定 与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直 线上，且这三个力首尾相连构成封闭三角形。线上，且这三个力首尾相连
3、构成封闭三角形。e.物体在物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态个非平行力同时作用下处于平衡状态 时，时，n个力必定共面共点，其中任意个力必定共面共点，其中任意(n-1)个力的个力的 合力必定与第合力必定与第n个力等大，反向，作用在同一直个力等大，反向，作用在同一直 线上。线上。本讲稿第四页，共二十四页针对练习针对练习1.如图所示，质量为如图所示，质量为m的木块的木块A放在斜面体放在斜面体B上，若上，若A和和B沿水平方向以相同的速度沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运一起向左做匀速直线运动，则动，则A和和B之间的相互作用力大小为之间的相互作用力大小为()A.mgB.mgsin C.
4、mgcos D.0本讲稿第五页，共二十四页.如图所示，用两根细线把如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花两小球悬挂在天花板上的同一点板上的同一点O，并用第三根细线连接，并用第三根细线连接A、B两小球，两小球，然后用某个力然后用某个力F作用在小球作用在小球A上，使三根细线均处于直线上，使三根细线均处于直线状态，且状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态状态.则该力可能为图中的则该力可能为图中的()A.F1 B.F2 C.F3 D.F4本讲稿第六页，共二十四页考点二考点二 物体的受力分析物体的受力分析 1.步骤步骤明确研究对象明确研究对象确定受
5、力物体（可以是单个确定受力物体（可以是单个 物体物体,也可以是多个物体）。也可以是多个物体）。按顺序找力：先场力，后接触力，（先弹力按顺序找力：先场力，后接触力，（先弹力,后后 摩擦力），最后已知力。摩擦力），最后已知力。画受力图：（只画性质力画受力图：（只画性质力,不画效果力）把物体不画效果力）把物体 所受的力一一画在受力图上并标明方向所受的力一一画在受力图上并标明方向检查是否有遗漏检查是否有遗漏本讲稿第七页，共二十四页2.2.应注意应注意:防防“漏力漏力”和和“添力添力”.按顺序进行受力分析是防按顺序进行受力分析是防 “漏力漏力”的有效措施。找施力物体是防止的有效措施。找施力物体是防止“添
6、力添力”的措施之一，找不出施力物体的力一定不存在的措施之一，找不出施力物体的力一定不存在.深刻理解深刻理解“确定研究对象确定研究对象”的含意的含意,题目要求分析题目要求分析 A A物体受力物体受力,那么那么A A物体对其他物体的力就不是物体对其他物体的力就不是A A 所受的力所受的力.画受力图时画受力图时,力的作用点可沿作用线移动力的作用点可沿作用线移动.在进行受力分析时有时要根据力的产生条件结在进行受力分析时有时要根据力的产生条件结 合物体的运动状态分析力的有无。合物体的运动状态分析力的有无。本讲稿第八页，共二十四页针对练习针对练习1.如图，人竖直站在自动扶梯的水平踏板上，随扶如图，人竖直站
7、在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起匀速斜向下运动梯一起匀速斜向下运动.以下正确的是以下正确的是()A.人受到重力和支持力的作用人受到重力和支持力的作用B.人受到摩擦力的方向水平向左人受到摩擦力的方向水平向左C.人受到重力、支持力和摩擦力的作用人受到重力、支持力和摩擦力的作用D.人受到与速度方向相同的合外力人受到与速度方向相同的合外力本讲稿第九页，共二十四页2.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体另一端与斜面体P连接，连接，P与斜放其上的固定挡板与斜放其上的固定挡板MN接触且处于静止，则斜面体接触且处于静止，则斜面体P此刻所受到的
8、外力个数此刻所受到的外力个数有可能为有可能为()A.2个个B.3个个C.4个个D.5个个本讲稿第十页，共二十四页.如图所示如图所示,用轻质细绳拴住同种材料制成的用轻质细绳拴住同种材料制成的A，B两物体两物体,它们沿斜面向下做匀速运动它们沿斜面向下做匀速运动,关于关于A，B的受的受力情况，以下说法正确的是（）力情况，以下说法正确的是（）A.A受三个力作用受三个力作用,B受四个力作用受四个力作用B.A受四个力作用受四个力作用,B受三个力作用受三个力作用C.A，B都受三个力作用都受三个力作用D.A，B都受四个力作用都受四个力作用本讲稿第十一页，共二十四页考点三考点三 应用正交分解法分析物体的平衡问题
9、应用正交分解法分析物体的平衡问题 1.将各力分解到将各力分解到x轴和轴和y轴上，运用两坐标轴上的合力轴上，运用两坐标轴上的合力等于零列方程。即：等于零列方程。即：Fx=0Fy=0,.注意：选择注意：选择x，y方向时，尽可能使较多的力落在方向时，尽可能使较多的力落在x，y轴上且被分解的力尽可能是已知力。轴上且被分解的力尽可能是已知力。本讲稿第十二页，共二十四页1.如图所示，质量为如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力斜面的倾角为，
10、则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（的大小分别为（）针对练习针对练习本讲稿第十三页，共二十四页如图，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，如图，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的一根细线为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和和m2的的小球，当它们处于平衡状态时，质量为小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与的小球与O点的连线与水平线的夹角为点的连线与水平线的夹角为60.两小球的质两小球的质量比为量比为()针对练习针对练习本讲稿第十四页，共二十四页本讲稿第十五页，共
11、二十四页考点三考点三 弹力弹力 弹力大小：一般随形变量增大而增大。除弹簧弹力外弹力大小：一般随形变量增大而增大。除弹簧弹力外其它弹力的大小要结合物体运动情况用平衡条件或牛其它弹力的大小要结合物体运动情况用平衡条件或牛顿定律求解顿定律求解3.如图所示，小车上固定一根折成角的折杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况，杆对球的弹力.（1）小车静止；（2）小车以加速度a 水平向右运动.本讲稿第十六页，共二十四页考点三考点三 弹力弹力 弹簧弹力大小：弹簧弹力大小：F=kx（胡克定律），（胡克定律），k叫劲度系数，由叫劲度系数，由弹簧本身特性决定。弹簧本身特性决定。1.1.如图所示，用细线将
12、如图所示，用细线将A A物体悬挂在天花板上，物体悬挂在天花板上，B B物体物体放在水平地面上放在水平地面上.A A、B B间有一劲度系数为间有一劲度系数为100 100 N N/m m的的轻弹簧，形变量为轻弹簧，形变量为2 2c cm.m.已知已知A A、B B两物体的重力分别是两物体的重力分别是3 3N N和和5N.5N.则细线的拉力及则细线的拉力及B B对对地面的压力可能是（地面的压力可能是（）A.1A.1N N和和0 0N N B.5 B.5N N和和7 7N NC.5C.5N N和和3 3N N D.1 D.1N N和和7 7N N本讲稿第十七页，共二十四页2.如图所示，四个完全相同的
13、弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同.中弹簧的左端固定在墙上；中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有()A.l2l1 B.l4l3 C.l1l3 D.l2=l4本讲稿第十八页，共二十四页3.如图所示，原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下.两弹簧之间有一个质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体.整个装置处于静止状态，这时两个弹簧长度为_
14、.本讲稿第十九页，共二十四页考点三考点三 弹力弹力弹簧弹力大小：弹簧弹力大小：F=kx，k叫劲度系数，由弹簧本身特性叫劲度系数，由弹簧本身特性决定决定1.1.如图所示，用细线将如图所示，用细线将A A物体悬挂在天花板上，物体悬挂在天花板上，B B物物体放在水平地面上体放在水平地面上.A A、B B间有一劲度系数为间有一劲度系数为100 100 N N/m m的的轻弹簧，形变量为轻弹簧，形变量为2 2 c cm.m.已知已知A A、B B两物体的重力分别是两物体的重力分别是3 3 N N和和5N.5N.则细线的拉力及则细线的拉力及B B对对地面的压力可能是（地面的压力可能是（）A.1 A.1 N
15、 N和和0 0 N N B.5 B.5 N N和和7 7 N NC.5 C.5 N N和和3 3 N N D.1 D.1 N N和和7 7 N N本讲稿第二十页，共二十四页考点三考点三 弹力弹力 弹簧弹力大小：弹簧弹力大小：F=kx，k叫劲度系数，由弹簧本身特性决叫劲度系数，由弹簧本身特性决定定1.1.如图所示，用细线将如图所示，用细线将A A物体悬挂在天花板上，物体悬挂在天花板上，B B物物体放在水平地面上体放在水平地面上.A A、B B间有一劲度系数为间有一劲度系数为100 100 N N/m m的的轻弹簧，形变量为轻弹簧，形变量为2 2 c cm.m.已知已知A A、B B两物体的重力分
16、别是两物体的重力分别是3 3 N N和和5N.5N.则细线的拉力及则细线的拉力及B B对对地面的压力可能是（地面的压力可能是（）A.1 A.1 N N和和0 0 N N B.5 B.5 N N和和7 7 N NC.5 C.5 N N和和3 3 N N D.1 D.1 N N和和7 7 N N本讲稿第二十一页，共二十四页考点三考点三 弹力弹力 弹力的方向：弹力的方向：绳子的弹力方向总是沿着绳子指向绳子收缩的方向绳子的弹力方向总是沿着绳子指向绳子收缩的方向压力、支持力的方向总垂直于接触面，指向被压或被支压力、支持力的方向总垂直于接触面，指向被压或被支 持的物体持的物体弹簧弹力方向：沿弹簧轴线方向弹
17、簧弹力方向：沿弹簧轴线方向三三三三个个个个相相相相同同同同的的的的支支支支座座座座上上上上分分分分别别别别搁搁搁搁着着着着三三三三个个个个质质质质量量量量和和和和直直直直径径径径都都都都相相相相同同同同的的的的光光光光滑滑滑滑圆圆圆圆球球球球a a,b b,c c,支支支支点点点点P P、QQ在在在在同同同同一一一一水水水水平平平平面面面面上上上上，a a的的的的重重重重心心心心位位位位于于于于球球球球心心心心，b b,c c的的的的重重重重心心心心位位位位于于于于球球球球心心心心的的的的正正正正上上上上方方方方和和和和正正正正下下下下方方方方，如如如如图图图图所所所所示示示示，三三三三球球球
18、球皆皆皆皆静静静静止，试分析三种情况下支点止，试分析三种情况下支点止，试分析三种情况下支点止，试分析三种情况下支点P P、QQ对球的弹力方向是怎样的。对球的弹力方向是怎样的。对球的弹力方向是怎样的。对球的弹力方向是怎样的。过关训练T3本讲稿第二十二页，共二十四页如图所示，汽车正在水平向右行驶，一轻杆的上端固定在如图所示，汽车正在水平向右行驶，一轻杆的上端固定在车的顶部，另一端固定一个质量为车的顶部，另一端固定一个质量为m m的小球，杆与竖直方的小球，杆与竖直方向的夹角为向的夹角为.杆对球的弹力方向杆对球的弹力方向()()A.A.不可能竖直向上不可能竖直向上 B.B.不可能斜向左上方不可能斜向左上方C.C.可能斜向右上方，但不一定沿杆的方向可能斜向右上方，但不一定沿杆的方向D.D.一定沿杆且与竖直方向的夹角为一定沿杆且与竖直方向的夹角为过关训练T8本讲稿第二十三页，共二十四页力力的概念力的基本性质力的作用效果重力重力与万有引力大小方向重心弹力产生大小：弹簧的弹力F=kx方向本讲稿第二十四页，共二十四页