受力分析共点力的平衡.ppt

一、受力分析 1定义 把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力图，这个过程就是受力分析 2受力分析的顺序 先找重力，再找接触力(弹力、摩擦力)，最后分析静电力、磁场力、其他力,第3单元受力分析共点力的平衡,二、共点力的平衡 1平衡状态：物体处于静止或 状态 3平衡条件的推论,匀速直线运动,温馨提示(1)在一些定性判断平衡状态的问题中，采用共点力平衡的相关推论，可以使许多问题简化 (2)物体在某一时刻速度为零时不一定处于平衡状态,1.如图所示，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() A2B3 C4 D5,2.如图所示，在某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将(滑轮与绳的重力及摩擦不计)() A逐渐变大 B逐渐变小 C先变大后变小 D先变小后变大,3(2013年湖南师大附中月考)一只蚂蚁从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行，在其滑落之前的爬行过程中受力情况是() A弹力逐渐减小 B摩擦力逐渐增大 C摩擦力逐渐减小 D碗对蚂蚁的作用力逐渐增大,要点一受力分析的方法 1受力分析的思路,2常用方法 (1)整体法和隔离法 (2)假设法 在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在,3应注意的问题 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆 (2)合力和分力不能重复考虑 (4)区分性质力与效果力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去,思路点拨,1.如图所示，与竖直方向成45角的天花板上有一物块，该物块在竖直向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升，则下列说法中正确的是() A物块一定受两个力的作用 B物块一定受三个力的作用 C物块可能受三个力的作用 D物块可能受四个力的作用,要点二解决平衡问题的常用方法,温馨提示(1)物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单 (2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法,例2(2013年深圳模拟)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的一个小滑轮后吊着一个质量为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(),思路点拨根据物体所处平衡状态，分析物体受力情况，然后选取解决平衡状态的方法进行数学或物理方法处理、求解 自主解答解法一采取相似三角形法对小圆环A受力分析，如图所示，FT2与FN的合力与FT1平衡，由矢量三角形与几何三角形相似，可知,答案C,2.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态，此时B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30角，已知B球的质量为3 kg，g10 m/s2，则下列判断正确的是(),解析：对A球，受力分析如图所示，正交分解绳的张力FT与环的弹力FNA，由平衡条件有： 水平方向： FTcos 30FNAsin 30， 在竖直方向： FNAcos 30mAgFTsin 30， 同理对B球进行受力分析及正交分解得： 竖直方向：FTsin 30mBg.,联立以上三式可得：FT60 N，mA2mB6 kg，A错B对；剪断绳瞬间，绳中张力立即消失，环对球的弹力发生突变，B球只受重力，由牛顿第二定律知其加速度为g10 m/s2，D对；此时分解A球的重力(沿半径方向和垂直半径方向)，加速度为agcos 605 m/s2，C错 答案：BD,要点三动态平衡、临界与极值问题 1三种问题 (1)动态平衡问题：通过控制某些物理量，使物体的状态发生“缓慢”的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态 (2)临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体的状态“恰好出现”或“恰好不出现”，常用“刚好”、“恰好”等语言叙述 (3)极值问题：一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题 2常用方法,温馨提示处理平衡中的临界问题和极值问题时，要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点，弄清临界条件，利用好临界条件列出平衡方程求解,A水平外力F增大 B墙对B的作用力减小 C地面对A的支持力减小 DB对A的作用力减小 思路点拨解答本题时可按以下思路分析：,规范解答(1)先用整体法分析把A、B看做整体，受力分析，可得地面对A的支持力等于A、B两物体的总重力A的位置向左移动时，地面对A的支持力不变，C错误墙对B的弹力FN1和力F大小相等,答案BD,3.(2012年高考全国新课标卷)如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中() AN1始终减小，N2始终增大 BN1始终减小，N2始终减小 CN1先增大后减小，N2始终减小 DN1先增大后减小，N2减小后增大,