《受力分析與共點力的平衡》力與平衡PPT

描述

《受力分析與共點力的平衡》力與平衡PPT

第一部分內容：高頻考點一 物體的受力分析

[知識貫通]

1．受力分析

把研究對象(指定物體)在指定的物理環境中受到的外力都分析出來，並畫出物體所受力的示意圖，這個過程就是受力分析。

2．受力分析的依據

條件判斷 根據力的產生條件是否滿足來判斷物體是否受到某一力的作用

效果判斷 根據力的作用效果是否得以體現來判斷物體是否受到某一力的作用

相互判斷 利用力的作用的相互性，即施力物體同時也是受力物體，從一個物體是否受到某個力的作用來判斷另一個物體是否受到相應的力的作用

3.受力分析的一般步驟

(1)明確研究對象，即首先確定我們要分析哪個物體的受力情況，研究對象可以是單一物體(質點、結點)，也可以是兩個(或多個)物體組成的整體。

(2)隔離分析：將研究對象從周圍物體中隔離出來，分析周圍有哪些物體對它施加了力的作用。

(3)依重力、彈力、摩擦力、其他力的順序，依各力的方向，畫出各力的示意圖。

[集訓聯通]

[例1]　畫出圖中物體A的受力示意圖，並寫出力的名稱和施力物體。

[解析]　(1)物體A受重力G、推力F、地面支撐力N、牆壁對A向左的彈性F′，施力物體分別是地球、推A的物體、地面、牆壁，受力示意圖如圖甲所示。

(2)物體A受垂直向下的重力G、垂直於斜面向上的支撐力N、沿斜面向下的滑動摩擦力f，施力物體分別是地球、斜面、斜面，受力示意圖如圖乙所示。

(3)物體A受重力G、支撐力N、滑動摩擦力f，施力物體分別為地球、水平面、水平面，受力示意圖如圖丙所示。

(4)物體A受重力G、拉力F、彈性N，施力物體分別是地球、繩子、牆壁，受力示意圖如圖丁所示。

[易錯警告]

受力分析的兩點注意

(1)在進行受力分析時，一定要注意，我們分析的是物體「受到」的力，而不是物體對外施加的力。

(2)區分內力與外力：對幾個物體組成的整體進行受力分析時，這幾個物體間的作用力為內力，不能在受力示意圖中出現；當把某一物體單獨隔離分析時，原來內力變成了外力，要畫在受力示意圖上。

受力分析與共點力的平衡PPT，第二部分內容：高頻考點二 物體的動態平衡問題

[知識貫通]

1．動態平衡問題的特點

透過控制某一物理量，使其他物理量緩慢變化，而變化過程中的任何一個狀態都看成是平衡狀態。

2．處理動態平衡問題常用的方法

圖解法

對研究對象的任一狀態進行受力分析，根據平行四邊形定則或三角形定則畫出不​​同狀態下的力的向量圖，然後根據有向線段的長度變化判斷各個力的變化。題型特徵是：①合力大小和方向不變,②一個分力的方向不變

解析法

適用於求解直角三角形或正交分解類別問題，列出三角函數表達式，然後利用表達式分析力的變化情況的方法

相似三角形法

適用於求解的是一般形狀三角形問題，做法是在受力分析的基礎上作出力的平行四邊形，由力三角形與幾何三角形相似，求解問題

[集訓聯通]

[範例2]　如圖所示，小球用細繩繫住，細繩的另一端固定於O點。現用水平力F緩慢推動斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動，細繩始終處於伸直狀態，當小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平。此過程中斜面對小球的支持力N以及細繩對小球的拉力T的變化情況是()

A． N不變，T不斷增大

B． N不斷增大，T不斷減小

C． N不變，T先增加後減少

D． N不斷增大，T先減小後增大

[思路點撥]　在小球所受的重力、斜面的支持力、細繩的拉力三個力中，重力的大小和方向都不變，斜面的支持力方向不變，而細繩的拉力大小和方向都會改變。

[解析]如圖所示，對​​小球進行受力分析，重力mg、支持力N、拉力T組成一個閉合的向量三角形，由於重力mg不變、支持力N方向不變，斜面向左移動的過程中，拉力T與水平方向的夾角β減小，當T⊥N時，細繩的拉力T最小，由圖可知，隨β的減小，斜面的支持力N不斷增大，T先減小後增大，故選項D正確，A、B、C錯誤。

受力分析與共點力的平衡PPT，第三部分內容：高頻考點三 平衡中的臨界極值問題

[知識貫通]

1．臨界問題：當某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態“恰好出現”或“恰好不出現”，在問題的描述中常用“剛好”“恰能” “恰好”等語言敘述。

2．極值問題：平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題。

[集訓聯通]

[典例3]　輕繩的兩端A、B固定在天花板上，繩能承受的最大拉力為120 N。現用掛鉤將一重物掛在繩子上，掛鉤停在C點，如圖所示，兩端與垂直方向的夾角分別為37°和53°。 (sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：

(1)此重物所受最大重力。

(2)若將掛鉤換成光滑的小滑輪，此重物所受最大重力。

[規律方法]

解決臨界極值問題的方法

(1)圖解法：根據物體的平衡條件，作出力的向量圖，透過物理過程的分析，利用平行四邊形定則進行動態分析，確定最大值與最小值。

(2)數學解析法：透過問題的分析，依據物體的平衡條件寫出物理量之間的函數關係(或畫出函數圖像)，用數學方法求極值(如求二次函數極值、公式極值、三角函數極值)。

[即時訓練]

7.如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F平行於斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，F的取值應有一定範圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2>0)。由此可求出()

A．物塊的質量

B．斜面的傾角

C．物塊與斜面間的最大靜摩擦力

D．物塊對斜面的正壓力

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更新時間: 2024-11-19

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