20130506高考物理復(fù)習(xí)物體的受力分析.pptVIP

第三章 力 物體的平衡,物體的受力分析 共點(diǎn)力作用下物體的平衡,一、物體受力的分析,對(duì)物體進(jìn)行正確地受力分析，是解決好力學(xué)問題的關(guān)鍵。,1、受力分析的順序：,先找重力，再找已知力，再找接觸力（彈力、摩擦力），最后分析其它力（場力、浮力等）,2、受力分析的幾個(gè)步驟,靈活選擇研究對(duì)象：,對(duì)研究對(duì)象周圍環(huán)境進(jìn)行分析：,審查研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：,根據(jù)上述分析，畫出研究對(duì)象的受力分析圖；把各力的方向、作用點(diǎn)（線）準(zhǔn)確地表示出來,3、受力分析的判斷依據(jù)：,力的產(chǎn)生條件。,物體所處的狀態(tài)。,基礎(chǔ)知識(shí),1共點(diǎn)力,物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用，如果這幾個(gè)力都作用于物體的同一點(diǎn)或者它們的作用線交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力。,2、平衡狀態(tài),物體保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（或有固定轉(zhuǎn)軸的物體勻速轉(zhuǎn)動(dòng)）,3、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件,物體受到的合外力為零即F合=0,三、物體的平衡,物體的受力分析,【例1】以下四種情況中，物體處于平衡狀態(tài)的有 A、豎直上拋物體達(dá)最高點(diǎn)時(shí) B、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體 C、單擺擺球通過平衡位置時(shí) D、彈簧振子通過平衡位置時(shí),解析：豎直上拋物體在到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)a=g，勻速園周運(yùn)動(dòng)物體的加速度a=v2/R，單擺擺球通過平衡位置時(shí)，平切向加速度a切=0，法向加速度a法=v2/R，合加速度a=v2/R，彈簧振子通過平衡位置時(shí)，a=0，故D正確,例2】如圖所示，A、B兩物體排放在水平面上，在水平力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)在以下情況中對(duì)B進(jìn)行受力分析，（1）B與水平面間無摩擦（2）B與水平面間及B、A之間都存在摩擦,解析：（1）B只受兩個(gè)力的作用、重力 和平面對(duì)它豎直向上的支持力不存在 A對(duì)B的壓力和摩擦力因?yàn)榧偃舸嬖谄渲械囊粋€(gè)力，這個(gè)力會(huì)有一個(gè)向右的水平分量其結(jié)果B定會(huì)向右加速運(yùn)動(dòng)，這與題意不符。,（2）若FfAm，這種情況B受五個(gè)力的作用,對(duì)A受力分析可知，因?yàn)锳有沿面向上運(yùn)動(dòng)趨勢，所以B對(duì)A的摩擦力沿面向下，根據(jù)牛頓第三定律A對(duì)B的摩擦力是沿面向上即f2,例3】如圖所示，傾角為的斜面A固定在水平面上。木塊B、C的質(zhì)量分別為M、m，始終保持相對(duì)靜止，共同沿斜面下滑。B的上表面保持水平，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。當(dāng)B、C共同勻速下滑；當(dāng)B、C共同加速下滑時(shí)，分別求B、C所受的各力。,解：先分析C受的力。這時(shí)以C為研究對(duì)象，重力G1=mg，B對(duì)C的彈力豎直向上，大小N1= mg，由于C在水平方向沒有加速度，所以B、C間無摩擦力，即f1=0。,再分析B受的力，B與A間的彈力N2和摩擦力f2時(shí)，以BC整體為對(duì)象，A對(duì)該整體的彈力和摩擦力,就是A對(duì)B的彈力N2和摩擦力f2，得到B受4個(gè)力作用： 重力G2=Mg，C對(duì)B的壓力豎直向下，大小N1=mg， A對(duì)B的彈力N2=(M+m)gcos， A對(duì)B的摩擦力f2=(M+m)gsin,由于B、C 共同加速下滑，加速度相同， 先以B、C整體為對(duì)象求A對(duì)B的彈力N2、摩擦力f2， 并求出a ；再以C為對(duì)象求B、C間的彈力、摩擦力。 這里，f2是滑動(dòng)摩擦力N2=(M+m)gcos， f2=N2=(M+m)gcos 沿斜面方向用牛頓第二定律： (M+m)gsin-(M+m)gcos=(M+m)a 可得a=g(sin-cos)。B、C間的彈力N1、摩擦力f1則應(yīng)以C為對(duì)象求得。,由于C所受合力沿斜面向下， 分別沿水平、豎直方向用牛頓第二定律： f1=macos，mg-N1= masin， 可得：f1=mg(sin-cos) cos N1= mg(cos+sin)cos,例4】固定在水平面上光滑半球，半徑為R，球心O的正上方固定一個(gè)小定滑輪，細(xì)線一端拴一小球，置于半球面的A點(diǎn)，另一端繞過A點(diǎn)，現(xiàn)緩慢地將小球從A點(diǎn)拉到B點(diǎn)，則此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮N、細(xì)線的拉力大小F的變化情況是：（ ） A、FN變大，F(xiàn)不變；B、FN變小，F(xiàn)變大； C、FN不變，F(xiàn)變??；D、FN變大，F(xiàn)變?。?解析：,相似三角形法,小球緩慢運(yùn)動(dòng)合力為零，由于重力G、半球的彈力FN、繩的拉力F的方向分別沿,豎直方向、半徑方向、繩收縮的方向，所以由G、FN、F組成的力的三角形與長度三角形AOC相似，所以有：,，F(xiàn)N=,，F(xiàn)=,拉動(dòng)過程中，AC變小，OC與R不變，所以FN不變，F(xiàn)變小。,例5】如圖所示，A、B兩個(gè)帶有同種電荷的小球，質(zhì)量都是m，用兩根長為L的細(xì)絲線將這兩球吊于O點(diǎn)，當(dāng)把球A固定點(diǎn)O的正下方時(shí)，球B偏轉(zhuǎn)的角度=600，求A、B兩球帶電總量的最小值？,解析：設(shè)A、B兩球所帶電荷量分別為qA、qB，由題意知，球B偏離豎直方向600后處于平衡狀態(tài)，以B為研究對(duì)象，球B受三個(gè)力的作用：重力