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高考物理一輪專題 受力分析、共點(diǎn)力平衡突破課件 魯科版

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1、1受力分析把研究對(duì)象(指定物體)在指定物理環(huán)境中受到的都分析出來,并畫出物體所受力的,這個(gè)過程就是受力分析2共點(diǎn)力的平衡(1)平衡狀態(tài):物體處于或 狀態(tài)(2)共點(diǎn)力的平衡條件:力力示意圖示意圖靜靜止止勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)所受合外力為零所受合外力為零1受力分析的一般方法(1)整體法與隔離法:比較如下表.整體法隔離法概念將加速度相同的幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來分析的方法將研究對(duì)象與周圍物體分隔開的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問題受力分析時(shí)不考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用一般隔離受力較少的物體(2)假設(shè)法在受力分析時(shí),若不能確定某力是

2、否存在,可先對(duì)其做出存在或不存在的假設(shè),然后就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在2受力分析時(shí)應(yīng)注意的問題(1)不要把研究對(duì)象所受的力與研究對(duì)象對(duì)其他物體的作用力相混淆譬如以A物體為研究對(duì)象,則要找出“甲對(duì)A”“乙對(duì)A”的力,而“A對(duì)甲”“A對(duì)乙”的力就不是A所受的力(2)對(duì)于分析出的物體受到的每一個(gè)力,都必須明確其來源,即每一個(gè)力都應(yīng)找出其施力物體,不能無(wú)中生有(3)合力和分力不能重復(fù)考慮如在分析斜面上的物體的受力情況時(shí),不能把物體所受的重力和“下滑力”并列為物體所受的力,因?yàn)椤跋禄Α笔侵亓ρ匦泵娣较虻姆至?4)“性質(zhì)力”和“效果力”不能重復(fù)分析例如:有人認(rèn)為在豎直面內(nèi)做

3、圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)(如圖所示),受到重力、繩的拉力和向心力三個(gè)力的作用實(shí)際上向心力是效果力,是由重力和繩的拉力的合力來提供的,不屬于某一性質(zhì)的力,這樣的分析是重復(fù)的,小球在最高點(diǎn)只受重力和繩的拉力(5)畫出受力示意圖時(shí),物體所受的各個(gè)力應(yīng)畫成共點(diǎn)力,力的作用點(diǎn)可沿力的方向移動(dòng)【案例1】(2010安徽理綜)L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖所示若P、Q一起沿斜面勻速下滑,不計(jì)空氣阻力則木板P的受力個(gè)數(shù)為()A3B4C5 D6【解析】對(duì)木板P進(jìn)行受力分析:木板P受重力、斜面的支持力、滑塊Q的彈力、彈簧的彈力和與斜面間

4、的摩擦力,共5個(gè)力的作用故選C.【答案】C【即時(shí)鞏固1】如圖所示,物體A靠在豎直墻面上,在力F作用下,A、B保持靜止物體B的受力個(gè)數(shù)為()A2 B3C4 D5【解析】根據(jù)A的狀態(tài)可以判知,B對(duì)A有一個(gè)垂直于AB接觸面向上的彈力,因此根據(jù)牛頓第三定律,A對(duì)B有一個(gè)反作用的彈力對(duì)B受力分析,如圖所示,B共受到4個(gè)力的作用,故選C.【答案】C1平衡狀態(tài)(1)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)分為兩類:一類是共點(diǎn)力作用下物體平衡;另一類是有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡共點(diǎn)力作用下物體的平衡又分為兩種情形,即靜平衡(物體靜止)和動(dòng)平衡(物體做勻速直線運(yùn)動(dòng))(2)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:處于平衡狀態(tài)的物體,其加速度a0.由牛

5、頓第二定律Fma知,物體所受合外力F合0.即共點(diǎn)力作用下物體處于平衡狀態(tài)的力學(xué)特點(diǎn)是所受合外力F合0.2求解共點(diǎn)力作用下物體平衡的方法(1)解三角形法:這種方法主要用來解決三力平衡問題根據(jù)平衡條件并結(jié)合力的合成或分解的方法,把3個(gè)平衡力轉(zhuǎn)化為三角形的3條邊,然后通過解這個(gè)三角形求解平衡問題解三角形多數(shù)情況是解直角三角形,如果力的三角形并不是直角三角形,能轉(zhuǎn)化為直角三角形的盡量轉(zhuǎn)化為直角三角形,如利用菱形的對(duì)角線相互垂直的特點(diǎn)就得到了直角三角形;確實(shí)不能轉(zhuǎn)化為直角三角形時(shí),可利用力的三角形與空間幾何三角形相似等規(guī)律求解【案例2】(2010山東理綜)如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過輕彈

6、簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面,m2在空中),力F與水平方向成角則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是()ANm1gm2gFsinBNm1gm2gFcosCfFcosDfFsin【解析】對(duì)于m1、m2和輕彈簧組成的系統(tǒng)受力分析如圖,由平衡條件知:水平方向:fFcos,豎直方向:NFsinm1gm2g.由以上兩式得:fFcos,Nm1gm2gFsin.正確選項(xiàng)為A、C.【答案】A、C【技巧點(diǎn)撥】關(guān)于如何選擇研究對(duì)象,一般來說,求系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況時(shí),常采用隔離法;當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部物體間的力或運(yùn)動(dòng)時(shí)常采用整體法【即時(shí)鞏固2】(2011屆永安

7、測(cè)試)在粗糙水平面上放著一個(gè)三角形木塊abc,在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體,m1m2,如圖所示,若三角形木塊和兩物體都是靜止的,則粗糙水平面對(duì)三角形木塊()A有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右B有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能確定,因m1、m2、1、2的數(shù)值均未給出D以上結(jié)論都不對(duì)【解析】解法1(隔離法):把三角形木塊隔離出來,它的兩個(gè)斜面上分別受到兩木塊對(duì)它的壓力N1、N2,摩擦力F1、F2,由兩木塊的平衡條件知,這四個(gè)力的大小分別為N1m1gcos1,N2m2gcos2,F(xiàn)1m1gsin1,F(xiàn)2m2gsin2.它們的水平合力的大小(如圖所示)分別為Fx1N1sin1m1gcos1sin1,F(xiàn)x2N2sin2m2gcos2sin2,F(xiàn)1xF1cos1m1gcos1sin1,F(xiàn)2xF2cos2m2gcos2sin2,其中Fx1F1x,F(xiàn)x2F2x,即它們的水平分力互相抵消,木塊在水平方向無(wú)滑動(dòng)趨勢(shì),因此不受地面的摩擦力,選項(xiàng)D正確解法2(整體法):由于三角形木塊和斜面上的兩物體都靜止,可以把它們看成一個(gè)整體,如圖所示,豎直方向受到重力(m1m2M)g和支持力N作用而處于平衡狀態(tài),水平方向無(wú)任何外力故沒有滑動(dòng)趨勢(shì),因此不受地面的摩擦力作用【答案】D

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