受力分析与物体平衡85560

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2007-2008,高考复习,第一章,力 物体的平衡,2007、9,第二单元,受力分析,10/4/2024,铭选中学08届第一轮复习系列课件,考点一、合力与分力,1、合力的取值范围：/F,1,-F,2,/,F,F,1,+F,2,2、合力F的大小随他们的夹角,增大而减小；,3、,合力F一定时，夹角越大，分力越大,F,1,F,2,F,F,1,F,2,F,180,0,-,例：,指出图中所示每幅图的合力与分力，并说明它们的关系.,5、合力可以大于、等于或小于分力,例题1、有两个共点力，F,1,2N，F,2,4N，它们的合力F的大小可能是,A 1N B 5N,C 7N D 9N,例题分析,例题2、三个共点力的大小分别为8N、7N、6N则它们的合力的最大值和最小值分别为（）,A.21N、5N B.21N、4N,C.21N、11N D.21N、0N,例题3、在研究两个共点力的合成实验中，得到如图所示的合力F跟这两个分力的夹角的关系曲线，下列说法正确的有,A、两个分力大小分别为1N、4N,B、两个分力大小分别为3N、4N,C、合力的大小范围是1NF7N,D、合力的大小范围是1NF5N,0,90,0,270,0,/度,180,0,1,5,F/N,例题分析,0,考点二、力的分解,3、,已知合力、一个分力,F,1,的大小与另一分力,F,2,的方向,求,F,1,的方向和,F,2,的大小.,（1）当,F,1,=,F,sin,时,有唯一解;,（2）当,F,sin,F,1,F,时,有两个解;,（3）当,F,1,F,时,分解是唯一的),1、,已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小.(有唯一解),2、,已知合力和一个分力的大小与方向,求另一分力的大小和方向.(有唯一解),例4、以下四种情况中，物体处于平衡状态的有,A、竖直上抛物体达最高点时,B、做匀速圆周运动的物体,C、单摆摆球通过平衡位置时,D、弹簧振子通过平衡位置时,考点三、受力分析与物体平衡,平衡态,启示：处于平衡态的物体所受的合力一定为0，但速度不一定为0,1,明确研究对象,：在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。研究对象确定以后，,只分析研究对象所受的外力,，不分析研究对象施予外界的力。,2,按力的性质，顺序找力,：如重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力等（,切不可按力的作用效果来画力,（如向心力、动力等），这样,容易漏分析或重复分析,）,3需要合成或分解时，必须正确画出相应的平行四边形或三角形（,注意实线、虚线和箭头这些细节,）。,考点三、受力分析与物体平衡,考点三、受力分析与物体平衡,策略1、合成法,例题5、,图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的。平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为。AO的拉力F,1,和BO的拉力F,2,的大小是（）,例题6、如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，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m,1,和m,2,的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m,1,的小球与O点的连线与水平线的夹角为60。两小球的质量比m,2,/m,1,为,策略1、合成法,例7、如图所示，轻绳的一端固定在水平天花板上的,A,点，另一端固定在竖直墙上的,B,点，图中,OA,=,OB,=,L,，轻绳长2,L,，不计质量和摩擦的小动滑轮下悬吊质量为,m,的物体，将该装置跨在轻绳上，求系统达到静止时绳所受的拉力F,T,是多大？,m,A,O,B,策略1、合成法,启示：只受三个力作用，而且有两个力互相垂直或大小相等时，经常利用二力的合力与第三个力等大反向,考点三、受力分析与物体平衡,策略2、正交分解法,例8 如图所示，汽车用绳索通过定滑轮牵引小船，使小船匀速靠岸，若水对船的阻力不变，则下列说法中正确的是：（）,A绳子的拉力不断增大,B船受到的浮力不断减小,C船受到的合力不断增大,D绳子的拉力可能不变,图2-5-5,启示：一个物体受到4个或4个以上力的时候，或者是斜面上的物体，经常要采用正交分解法,考点三、受力分析与物体平衡,策略3、矢量三角形,例题9、如图，大小分别为F,1,、F,2,、F,3,的三个力恰好围成封闭的直角三角形。下列四个图中。这三个力的合力最大的是,A,C,D,B,例题10、如图所示，用细线,AO,、,BO,悬挂重力，,BO,是水平的，,AO,与竖直方向成,角如果改变,BO,长度使,角减小，而保持,O,点不动，角,（,45,0,）不变，在,角减小到等于,角的过程中，两细线拉力有何变化？,图2-5-3,图2-5-3(解),策略3、矢量三角形,例11、重,G,的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小,F,1,、,F,2,各如何变化？,F,1,F,2,G,启示：矢量三角形的适用条件,（1）一个恒力,（2）一个方向不变大小变化的力,（3）一个大小、方向都变的力,考点三、受力分析与物体平衡,策略4、相似三角形,例题12、如图所示，在竖直墙上用绝缘物固定一带电体A，在其正上方的点O用长为L的绝缘丝悬挂一带电小球B，由于带电体间的相互排斥而使丝线成,角后由于漏电使角减小，问此过程中丝线对带电小球的拉力的变化情况,A,B,O,F,例题13、光滑半圆柱体中心轴线正上方有一个定滑轮。一只小球被一根细线系住，线跨过定滑轮拉住小球保持静止。这时拉力大小为,F,，小球对圆柱体的压力大小为,N,。若将细线再向右拉动一小段距离再次使小球静止，则,F,、,N,的大小各如何变化？,G,N,F,合,减小,不变,启示：当三个力没有哪两力大小相等，也没有哪两力方向垂直时，利用长度三角形与力的三角形的相似性列方程求解简便.,例：如图所示，有五个力作用于同一点O，表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线.已知F,1,=10N，试用多种方法求这五个力的合力.,考点三、受力分析与物体平衡,策略5、整体法和隔离法,例题14、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如右图所示。今对小球a持续施加一个向左偏下30的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30的同样大的恒力，最后达到平衡。表示平衡状态的图可能是：,例题15、如图所示，物体,a,、,b,和,c,叠放在水平桌面上，水平为,F,1,=5N，,F,2,=10 N分别作用于物体,b,、,c,上，,a,、,b,和,c,仍保持静止。以F,f,1,、F,f,2,、F,f,3,分别表示,a,与,b,、,b,与,c,、,c,与桌面间的静摩擦力的大小，则（）,A.F,f,1,=5 N，F,f,2,=0，F,f,3,=5N,B.F,f,1,=5 N，F,f,2,=5 N，F,f,3,=0,C.F,f,1,=0，F,f,2,=5 N，F,f,3,=5N,D.F,f,1,=0，F,f,2,=10 N，F,f,3,=5N,例题16、重,G,的均匀绳两端悬于水平天花板上的,A,、,B,两点。静止时绳两端的切线方向与天花板成,角。求绳的,A,端所受拉力,F,1,和绳中点,C,处的张力,F,2,。,a,O,a,A,B,C,F,2,G,/2,F,1,F,1,G,/2,O,F,2,例题17、如图，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为的水平地面上向右做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是 （）,A.mg B.mg C.D,mg,ma,F,P6-4,考点三、受力分析与物体平衡,策略6、终态平衡,例题18,、,当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度,v,，且正比于球半径,r,，即阻力,F,f,=,krv,，,k,是比例系数，对于常温下的空气，比例系数,k,=3.410,-4,Ns/m,2,.已知水的密度,=1.010,3,kg/m,3,，取重力加速度,g,=10m/s,2,，试求半径,r,=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度,v,T,.(结果取两位数字),考点三、受力分析与物体平衡,策略7、平衡中的极值和临界问题,例题19、重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为，一人欲用最小的作用力F使木板做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？,F,x,F,f,mg,F,N,y,例题20、P15例释2,2007-2008,高考复习,第一章,力 物体的平衡,2007、9,第三单元,物体的平衡,10/4/2024,铭选中学08届第一轮复习系列课件,共点力作用下物体的平衡条件,F,合,=0,F,X,=0,F,Y,=0,1、,用几种常用方法（合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法）解答三力平衡问题;,2、用动态矢量三角形解答三力的动态平衡问题;,3、用正交分解法与合成法解答三力以上的平衡问题.,4、用整体法和隔离法，解答系统平衡问题.,复习要求,例1、电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，但不能到绳的自由端去直接测量.某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器，工作原理如下图所示，将相距为,L,的两根固定支柱,A,、,B,（图中小圆框表示支柱的横截面）垂直于金属绳水平放置，在,AB,的中点用一可动支柱,C,向上推动金属绳，使绳在垂直于,AB,的方向竖直向上发生一个偏移量,d,(,d,L,)，这时仪器测得绳对支柱,C,竖直向下的作用力为,F,.,综合应用,（1）试用,L,、,d,、,F,表示这时绳中的张力,F,T,.,（2）如果偏移量,d,=10 mm，作用力,F,=400 N，,L,=250 mm，计算绳中张力的大小.,例题2、,木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用,F,=1N的水平拉力作用在木块B上.如下图所示.力,F,作用后 (),A.木块A所受摩擦力大小是12.5N,B.木块A所受摩擦力大小是11.5N,C.木块B所受摩擦力大小是9N,D.木块B所受摩擦力大小是7N,例3、如下图所示，一质量为M的楔形块放在水平桌面上，它的顶角为90，两底角为,和,；,a,、,b,是两个位于斜面上质量均为,m,的木块，已知所有接触面都是光滑的，现发现,a,、,b,沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（）,AMg+,mg,BMg+2,mg,CMg+,mg,(sin,+sin,)DMg+,mg,(cos,+cos,),例4、,鸵鸟是当今世界上最大的鸟有人说它不会飞是因为翅膀退化了，如果鸵鸟长了一副与身体大小成比例的翅膀，它是否就能飞起来呢？这是一个使人极感兴趣的问题，试阅读下列材料并填写其中的空白处.,鸟飞翔的必要条件是空气的上举力,F,至少与体重,G,=,mg,平衡，鸟扇动翅膀获得的上举力可表示为,F,=,cSv,2,，式中,S,为鸟翅膀的面积，,v,为鸟飞行的速度，,c,是恒量，鸟类能飞起的条件是,F,G,，即,v,，取等号时的速率为临界速率,我们作一个简单的几何相似性假设设鸟的几何线度为,L,，质量,m,体积,L,3,，S,L,2,，于是起飞的临界速率,v,.燕子的滑翔速率最小大约为20km/h，而鸵鸟的体长大约是燕子的25倍，从而跑动起飞的临界速率为,km/h，而实际上鸵鸟的奔跑速度大约只有40km/h，可见，鸵鸟是飞不起来的.,