专题受力分析_共点力的平衡
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专题受力分析、共点力的平衡
一.受力分析
力学中三种常见性质力
1.重力:(1)方向:竖直向下(2)作用点:重心
2. (1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力
(2)常见的弹力的方向:
弹簧对物体的弹力方向:与弹簧恢复原长的方向相同
绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向.
面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体.
3.摩擦力
(1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力
(2)静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反
(3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反
二.受力分析
1.步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析)
注意:只分析外界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析
(2). 受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动
2.顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移
(2)重力
(3)接触面的力(弹力,摩擦力)
先弹力:看有几个接触面(点)。判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。
其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力
分析完一个面(点),再分析其他面(点)
3.检验:是否多画力或者漏画力
检查每一个力的施力物体是否都是别的物体
静止水平面
竖直面
运动斜面
二、共点力的平衡
1.共点力
作用于物体的或力的相交于一点的力.
2.平衡状态
(1)物体保持或的状态.
(2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡).
物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗?
提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事.
3.共点力的平衡条件
F 合= 或者x y F F ⎧⎪⎨⎪⎩合
合
4.平衡条件的推论
(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小 ,方向 ,为一对 .
(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小 ,方向 ;
(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小 ,方向 . 三.解决平衡问题的思路
二力平衡--------二力大小相等,方向相反 三力平衡--------合成法、正交分解法
例:如图所示,用绳AC 和BC 吊起一重物,重物静止,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,物体的重力为100N ,求绳AC 和BC 受到的拉力各为多少牛?
多力平衡--------正交分解法
如图所示:某装卸工人推着质量为m 的木箱在水平地面上匀速运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,该工人的推力与水平面间的夹角为θ ,重力加速度为g ,求:推力F 的大小。
四、动态平衡问题的分析方法 1.图解法
用图解法分析力的动态变化,具有直观、便于比较的特点,它一般适用于研究对象受三个力作用的情况,且其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变,第三个力大小、方向均变化. 应用时应注意以下几点:
(1)明确要分解大小、方向均不变的力,把它分解到另外两个力的反方向上.
(2)明确哪个力的方向是不变的.
(3)明确哪个力大小、方向变化,变化的范围如何. 2.列方程法 1、结点O 受球的拉力为G 为60N ,已知θ=30。,球静止,求绳子AO 和BO 受到的拉力各为多少牛?
一.物体受力分析
试对下列物体受力分析。 题型一:水平面
1.物体在光滑和粗糙的水平面向右运动。
2.物体在水平向右的水平力F 作用下,在粗糙的水平面上向右和向左运动。
题型二:竖直面
物体在水平力F 作用下在粗糙的竖直面上静止和匀速下滑。
题型三:斜面
1.物体沿光滑斜面下滑和物体在粗糙的斜面上静止。 2.物体沿粗糙斜面上滑和匀速下滑。
3.光滑球在斜面上静止。
4.小试牛刀:
5.如图所示请分别分析物体A 和B 受力情况 : (1)A 、B 都静止,各接触面均粗糙
(2)A 、B 一起向右匀速运动,各接触面均粗糙
(3)A 、B 一起向右加速运动,各接触面均粗糙
A A
A
6.分析A 和B 物体受的力 分析A 和C 受力(并写出施力物)
7.水平传送带的匀速速度为v 1,分析其上的物体受力
①随传送带一起向右匀速运动 ②物体轻轻的放入传送带上,即物体的初速度为零
受力分析的顺序小结 :不知外力有没有,但重力一定有,先有弹力后摩擦。
【专题训练】
一.二力平衡
1.人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升,如图2所示,下列说法正确的是( ) A .人所受合力方向同图中速度的方向 B .人在水平方向受到向右的摩擦力的作用
C .人只在竖直方向受力且合力为零
D .人在竖直方向所受合力不为零 图2
二.三力平衡问题
2.如图1所示,一物体静止在斜面上,关于它所受各力的相互关系,下列说法正确的是( ) A .它受到的重力与弹力大小相等
B .它受到的静摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力
C .所受到的弹力与摩擦力的合力大于物体受到的重力
D .它受到的斜面作用力的合力方向垂直于斜面向上 图1
3.如图4所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为(
)
物体静止不动 在水平力F 作用下A
、
B 沿桌面匀速运动,
C