《(通用版)2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運動定律 提升課 受力分析與物體的平衡課件 新人教版.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運動定律 提升課 受力分析與物體的平衡課件 新人教版.ppt(26頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、提升課受力分析與物體的平衡,物體的受力分析,要點歸納 1.受力分析,分析物體受到哪些力,并將它們以示意圖的形式表示出來,這一過程及方法叫受力分析。,2.受力分析的步驟,3.如何防止“多力”或“丟力”,(1)防止“多力”的有效途徑是找出力的施力物體,若某力有施力物體則它實際存在,無施力物體則它不存在。另外合力與分力不要重復(fù)分析。 (2)按正確的順序(即一重、二彈、三摩擦、四其他)進(jìn)行受力分析是保證不“丟力”的有效措施。,4.受力分析的注意事項,(1)只分析研究對象所受的力,不分析研究對象對其他物體所施加的力。 (2)每分析一個力,都應(yīng)該找到施力物體,這是防止“多力”的有效措施之一。 (3)合力和
2、分力不能同時作為物體受到的力。 (4)不要把“效果力”和“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析,通常只分析“性質(zhì)力”,不分析“效果力”。 (5)結(jié)合物體的運動狀態(tài)、利用力的相互性進(jìn)行分析也是確保受力分析正確的有效途徑。,精典示例 例1 傾角為、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上。下列結(jié)論正確的是(),A.木塊受到的摩擦力大小是mgcos B.木塊對斜面體的壓力大小是mgsin C.桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsin cos D.桌面對斜面體的支持力大小是(Mm)g,圖1,解析對木塊進(jìn)行受力分析如圖甲所示,由平衡方程得FNmgcos ,F(xiàn)fmgsin ,所以A、B均錯誤;對斜面體和
3、木塊進(jìn)行整體受力分析如圖乙所示,可得桌面對斜面體的摩擦力大小是零,桌面對斜面體的支持力大小是(Mm)g,故C錯誤,D正確。,答案D,方法總結(jié) 受力分析的三個方法,(1)假設(shè)法:在受力分析時,若不能確定某力是否存在,可先對其作出存在的假設(shè),然后分析該力存在對物體運動狀態(tài)的影響來判斷該力是否存在。 (2)整體法:將加速度相同的幾個相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個整體進(jìn)行受力分析的方法。 (3)隔離法:將所研究的對象從周圍的物體中分離出來,單獨進(jìn)行受力分析的方法。,針對訓(xùn)練1 如圖2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的受力個數(shù)為(),A.2 B.3 C.4 D.5 解析若使物體A
4、保持靜止,物體B必對物體A施加一個垂直接觸面向上的彈力,由力的相互性可知,物體A必然對物體B施加垂直接觸面向下的作用力。再對物體B受力分析,由于物體B處于靜止?fàn)顟B(tài),則它必然受到重力、力F、物體A對物體B的彈力和摩擦力共四個力的作用,故選項C正確。 答案C,圖2,共點力平衡問題的處理方法,要點歸納 處理平衡問題的四種方法,精典示例 例2 在科學(xué)研究中,可以用風(fēng)力儀直接測量風(fēng)力的大小,其原理如圖3所示。儀器中一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個金屬球。無風(fēng)時,金屬絲豎直下垂;當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時,金屬絲偏離豎直方向一個角度。風(fēng)力越大,偏角越大。通過傳感器,就可以根據(jù)偏角的大小指示出風(fēng)力。那么風(fēng)力大小F跟
5、金屬球的質(zhì)量m、偏角之間有什么樣的關(guān)系呢?,圖3,解析選取金屬球為研究對象,它受到三個力的作用,如圖甲所示。金屬球處于平衡狀態(tài),這三個力的合力為零??捎靡韵滤姆N方法求解。,法一力的合成法 如圖乙所示,風(fēng)力F和拉力FT的合力與重力等大反向,由平行四邊形定則可得Fmgtan 。 法二力的分解法 重力有兩個作用效果:使金屬球抵抗風(fēng)的吹力和使金屬絲拉緊,所以可以將重力沿水平方向和金屬絲的方向進(jìn)行分解,如圖丙所示,由幾何關(guān)系可得 FFmgtan 。 法三正交分解法 以金屬球為坐標(biāo)原點,取水平方向為x軸,豎直方向為y軸,建立坐標(biāo)系,如圖丁所示。由水平方向的合力Fx合和豎直方向的合力Fy合分別等于零,即,
6、Fx合FTsin F0 Fy合FTcos mg0 解得Fmgtan 。 法四三角形法 三個力的示意圖首尾相連構(gòu)成一個直角三角形,如圖戊所示,由三角函數(shù)可求得Fmgtan 。 由所得結(jié)果可見,當(dāng)金屬球的質(zhì)量m一定時,風(fēng)力F只跟偏角有關(guān)。因此,偏角的大小就可以指示出風(fēng)力的大小。 答案見解析,方法總結(jié) 分析平衡問題的基本思路,(1)明確平衡狀態(tài)(合力為零)。 (2)巧選研究對象(整體法和隔離法)。 (3)受力分析(畫出規(guī)范的受力分析圖)。 (4)列平衡方程(靈活運用力的合成法、正交分解 法、矢量三角形法及數(shù)學(xué)解析法)。 (5)求解或討論(解的結(jié)果及物理意義)。,針對訓(xùn)練2 如圖4所示,兩段等長細(xì)線串
7、接著兩個質(zhì)量相等的小球a、b,并懸掛于O點?,F(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小為F、作用在a球上的力大小為2F,則此裝置平衡時的位置可能是下列圖中的(),圖4,解析設(shè)每個球的質(zhì)量為m,Oa與ab和豎直方向的夾角分別為、。,答案C,1.如圖5所示,一小球用兩根輕繩掛于天花板上,球靜止,繩1傾斜,繩2恰好豎直,則小球所受的作用力有(),A.1個 B.2個 C.3個 D.4個,圖5,解析假設(shè)繩1對球有作用力,該作用力的方向斜向左上方,另外,球在豎直方向上還受重力和繩2的拉力,在這三個力的作用下球不可能保持平衡,所以繩1不可能對球施加拉力,小球只受重力和繩2的拉力。故B正確
8、。 答案B,2.(多選)如圖6所示,建筑裝修中,工人用質(zhì)量為m的磨石對斜壁進(jìn)行打磨,當(dāng)對磨石加豎直向上大小為F的推力時,磨石恰好沿斜壁向上勻速運動,已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為,則磨石受到的摩擦力是(),A.(Fmg)cos B.(Fmg)sin C.(Fmg)cos D.(Fmg) 解析對磨石進(jìn)行受力分析,由平衡條件,沿斜壁:(Fmg)cos Ff,A正確;垂直于斜壁:壓力FN(Fmg)sin ,故摩擦力FfFN(Fmg)sin ,B正確。 答案AB,圖6,3.畫出圖7中物體A所受力的示意圖,并寫出力的名稱和施力物體:(1)物體A靜止,接觸面光滑;(2)A沿粗糙斜面上滑;(3)A沿粗糙水
9、平面滑行;(4)接觸面光滑,A靜止。,圖7,解析(1)物體A受重力G、推力F、支持力FN、墻壁對A向左的彈力FN,施力物體分別是地球、推A的物體、地面、墻壁;(2)物體A受豎直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑動摩擦力Ff,施力物體分別是地球、斜面、斜面;(3)物體A受重力G、支持力FN、滑動摩擦力Ff,施力物體分別是地球、水平面、水平面;(4)物體A受重力G、拉力FT、彈力FN,施力物體分別是地球、繩子、墻壁。,答案見解析圖,4.如圖8,用一繩子a把物體掛起來,再用另一根水平的繩子b把物體拉向一旁固定起來。物體的重力是60 N,繩子a與豎直方向的夾角37,繩子a與b對物體的拉力分別是多大?(sin 370.6,cos 370.8),圖8,答案75 N45 N,