高考物理鲁科版必修1 2.3《受力分析 共点力的平衡》课件

欢迎进入物理课堂 1 受力分析把研究对象 指定物体 在指定物理环境中受到的都分析出来 并画出物体所受力的 这个过程就是受力分析 2 共点力的平衡 1 平衡状态 物体处于或状态 2 共点力的平衡条件 力 示意图 静止 匀速直线运动 所受合外力为零 1 受力分析的一般方法 1 整体法与隔离法 比较如下表 2 假设法在受力分析时 若不能确定某力是否存在 可先对其做出存在或不存在的假设 然后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 2 受力分析时应注意的问题 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相混淆 譬如以A物体为研究对象 则要找出 甲对A 乙对A 的力 而 A对甲 A对乙 的力就不是A所受的力 2 对于分析出的物体受到的每一个力 都必须明确其来源 即每一个力都应找出其施力物体 不能无中生有 3 合力和分力不能重复考虑 如在分析斜面上的物体的受力情况时 不能把物体所受的重力和 下滑力 并列为物体所受的力 因为 下滑力 是重力沿斜面方向的分力 4 性质力 和 效果力 不能重复分析 例如 有人认为在竖直面内做圆周运动的物体运动到最高点时 如图所示 受到重力 绳的拉力和向心力三个力的作用 实际上向心力是效果力 是由重力和绳的拉力的合力来提供的 不属于某一性质的力 这样的分析是重复的 小球在最高点只受重力和绳的拉力 5 画出受力示意图时 物体所受的各个力应画成共点力 力的作用点可沿力的方向移动 案例1 2010 安徽理综 L形木板P 上表面光滑 放在固定斜面上 轻质弹簧一端固定在木板上 另一端与置于木板上表面的滑块Q相连 如图所示 若P Q一起沿斜面匀速下滑 不计空气阻力 则木板P的受力个数为 A 3B 4C 5D 6 解析 对木板P进行受力分析 木板P受重力 斜面的支持力 滑块Q的弹力 弹簧的弹力和与斜面间的摩擦力 共5个力的作用 故选C 答案 C 即时巩固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 A 2B 3C 4D 5 解析 根据A的状态可以判知 B对A有一个垂直于AB接触面向上的弹力 因此根据牛顿第三定律 A对B有一个反作用的弹力 对B受力分析 如图所示 B共受到4个力的作用 故选C 答案 C 1 平衡状态 1 物体处于平衡状态时分为两类 一类是共点力作用下物体平衡 另一类是有固定转动轴物体的平衡 共点力作用下物体的平衡又分为两种情形 即静平衡 物体静止 和动平衡 物体做匀速直线运动 2 共点力作用下物体的平衡条件 处于平衡状态的物体 其加速度a 0 由牛顿第二定律F ma知 物体所受合外力F合 0 即共点力作用下物体处于平衡状态的力学特点是所受合外力F合 0 2 求解共点力作用下物体平衡的方法 1 解三角形法 这种方法主要用来解决三力平衡问题 根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法 把3个平衡力转化为三角形的3条边 然后通过解这个三角形求解平衡问题 解三角形多数情况是解直角三角形 如果力的三角形并不是直角三角形 能转化为直角三角形的尽量转化为直角三角形 如利用菱形的对角线相互垂直的特点就得到了直角三角形 确实不能转化为直角三角形时 可利用力的三角形与空间几何三角形相似等规律求解 案例2 2011 江苏高考 如图所示 石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块 侧面与竖直方向的夹角为 重力加速度为g 若接触面间的摩擦力忽略不计 则石块侧面所受弹力的大小为 A B C mgtan D mgcot 解析 石块受力如图所示 由对称性可知两侧面所受弹力相等 设为N 由三力平衡可知四边形OABC为菱形 故 ODC为直角三角形 且 OCD为 则由mg Nsin 可得N 故A正确 答案 A 即时巩固2 用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体 静止时弹簧伸长量为L 现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体 系统静止时弹簧伸长量也为L 斜面倾角为30 如图所示 则物体所受摩擦力 A 等于零B 大小为mg 方向沿斜面向下C 大小为mg 方向沿斜面向上D 大小为mg 方向沿斜面向上 解析 弹簧竖直悬挂时 如图甲 有F mg 0 F kL 系统在斜面上静止时 如图乙 有沿斜面F f 2mgsin 0 F kL 由 可解得f 0 故A对 答案 A 案例3 2011 海南高考 如图 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑 斜劈保持静止 则地面对斜劈的摩擦力 A 等于零B 不为零 方向向右C 不为零 方向向左D 不为零 v0较大时方向向左 v0较小时方向向右 解析 取物块与斜劈整体作为研究对象 由于物块匀速运动 斜劈静止 故整体所受外力之和必为零 分析整体的受力可知 由于重力 地面的支持力方向都沿竖直方向 若地面的摩擦力不为零时 其合力方向只能沿水平方向 必导致整体的合力不为零与题述矛盾 故只有A正确 答案 A 即时巩固 2010 山东理综 如图所示 质量分别为m1 m2的两个物体通过轻弹簧连接 在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动 m1在地面 m2在空中 力F与水平方向成 角 则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是 A N m1g m2g Fsin B N m1g m2g Fcos C f Fcos D f Fsin 解析 对于m1 m2和轻弹簧组成的系统受力分析如图 由平衡条件知 水平方向 f Fcos 竖直方向 N Fsin m1g m2g 由以上两式得 f Fcos N m1g m2g Fsin 正确选项为A C 答案 A C 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全