2.3 受力分析 物体的平衡
物体受力分析及平衡
物体受力分析及平衡在我们的日常生活和物理学的研究中,物体的受力分析及平衡是一个极其重要的概念。
它不仅帮助我们理解物体的运动状态,还在工程设计、建筑结构、机械制造等众多领域有着广泛的应用。
让我们先从最基本的概念说起。
什么是力?力是一个能够改变物体运动状态的物理量。
它既有大小,又有方向,是一个矢量。
当我们对一个物体进行受力分析时,就是要找出所有作用在这个物体上的力,并明确它们的大小和方向。
比如说,一个放在水平桌面上的书,它受到竖直向下的重力,桌面对它竖直向上的支持力。
这两个力大小相等,方向相反,书就处于平衡状态,也就是静止不动。
再来看一个稍微复杂点的例子,一个被绳子吊着的物体。
除了重力,它还受到绳子的拉力。
如果物体静止或者匀速直线运动,那么拉力和重力的大小相等,方向相反。
那如何进行准确的受力分析呢?首先,我们要明确研究对象。
是单个物体,还是由多个物体组成的系统?确定好研究对象后,我们要按照一定的顺序去分析力。
通常,我们先分析重力,因为重力总是竖直向下的,且作用在物体的重心上。
然后再分析接触力,比如弹力、摩擦力等。
如果物体与其他物体有接触,就要考虑是否存在支持力、压力、拉力等弹力;如果接触面不光滑,且物体有相对运动或相对运动的趋势,那就可能存在摩擦力。
在分析力的过程中,要注意防止漏力或添力。
比如,一个物体在粗糙斜面上静止,我们可能会错误地认为它受到一个沿斜面向上的力,而实际上,如果没有其他外力作用,只有重力、斜面的支持力和摩擦力。
物体的平衡状态又分为两种:静态平衡和动态平衡。
静态平衡就是物体处于静止状态,而动态平衡则是物体做匀速直线运动。
对于处于平衡状态的物体,它们所受的合力一定为零。
这是一个非常重要的原则。
如果物体在水平方向上受力平衡,那么水平方向上各个力的合力为零;如果在竖直方向上受力平衡,那么竖直方向上各个力的合力也为零。
我们通过一些简单的例子来加深理解。
比如,一个人用绳子水平拉着一个箱子在粗糙地面上匀速前进。
物体的力学平衡与受力分析
物体的力学平衡与受力分析力学平衡是物理学中的一个重要概念,用于描述物体处于静止或匀速直线运动状态时所需满足的条件。
力学平衡涉及到物体所受到的各种力的平衡关系以及受力分析,是理解物体力学性质的基础。
在本文中,我们将探讨物体力学平衡的原理以及受力分析的相关概念。
为了让物体保持力学平衡,有三个重要的条件需要满足。
首先,物体在平衡状态下要保持力的合力为零。
这意味着物体受到的所有力的矢量和为零,即ΣF=0。
其次,物体在平衡状态下要保持力的合力矩为零。
力的合力矩为零意味着物体受到的所有力的力矩的代数和为零,即Στ=0。
最后,物体在平衡状态下要保持力的合力矩绕任意一点的转动中心为零。
这意味着物体受到的所有力的力矩相对于该点的代数和为零,即Στ=0。
通过分析物体所受力的大小、方向和作用点,我们可以进行受力分析,以确定物体的力学平衡条件。
在受力分析中,我们需要考虑物体所受的外力和内力。
外力包括重力、支持力、摩擦力等,而内力则是一些力的相互作用,如弹性力、拉力等。
重力是最常见的外力之一,它是由于物体的质量而产生的。
在受力分析中,我们通常用物体的质量乘以重力加速度来表示重力的大小,即F=mg,其中m是物体的质量,g是重力加速度。
重力的方向往往指向地球的中心。
支持力是一种常见的垂直于支持面的力,它的大小与物体的重力相等,方向与重力方向相反。
支持力的作用是抵消物体的重力,使物体保持静止或匀速直线运动。
摩擦力是物体相对于支持面的运动或趋于运动时产生的一种力。
它可以是静摩擦力或动摩擦力。
静摩擦力是阻止物体开始运动的力,它的大小与物体所受的外力相等,方向与物体趋向运动的方向相反。
动摩擦力是物体运动时受到的阻碍力,它的大小与物体所受的外力相等,方向与物体的运动方向相反。
在受力分析中,我们还需要考虑物体所受的其他外力和内力。
例如,如果物体被拉伸或压缩,我们需要考虑物体内部的弹性力。
如果物体被绳子或链条等连接,我们需要考虑拉力的大小、方向和作用点。
物体的平衡与受力分析知识点总结
物体的平衡与受力分析知识点总结一、引言物体的平衡与受力分析是物理学中重要的基础概念,对理解和解决各种物理问题具有重要意义。
本文将对物体的平衡与受力分析的相关知识进行总结,包括平衡的条件、静力学平衡和受力分析等内容。
二、平衡的条件物体的平衡是指物体处于静止或匀速直线运动状态下,不受外力作用或受到的外力合力为零的状态。
要使物体达到平衡,需要满足以下条件:1. 力的平衡:物体所受合力为零。
即∑F = 0,其中∑F表示所有作用在物体上的力的矢量和。
2. 力矩的平衡:物体所受合力矩为零。
即∑M = 0,其中∑M表示所有作用在物体上的力矩的矢量和。
三、静力学平衡静力学平衡是指物体处于静止状态下的平衡。
在静力学平衡中,物体受到的合力和合力矩均为零。
1. 物体受力平衡的条件:a. 重力平衡:物体所受重力和支持力相等,即mg = N,其中m为物体的质量,g为重力加速度,N为支持力。
b. 摩擦力平衡:摩擦力是物体与支撑面接触时产生的一种力,当物体受到的摩擦力与施加在物体上的外力相等时,物体达到平衡。
2. 物体受力矩平衡的条件:a. 力矩平衡定律:在物体达到平衡的条件下,物体所受合力矩为零。
这意味着物体上作用的力矩和逆时针方向的力矩相等。
b. 杠杆原理:根据杠杆原理,当物体在杠杆上达到平衡时,物体所受的力矩为零。
杠杆原理可以用于解决一些复杂的力矩平衡问题。
四、受力分析受力分析是解决与物体平衡和运动相关的问题的重要方法,通过分析物体所受的各个外力及其作用方向和大小,可以确定物体所处的状态和运动情况。
1. 重力:地球对物体的吸引力,作用方向始终指向地心。
2. 弹力:当物体受到弹性物体的压缩或伸展时产生的力,作用方向与物体的接触面垂直,指向物体表面。
3. 支持力:支持物体的力,作用方向与物体接触面垂直,指向物体表面。
4. 摩擦力:物体相对于支撑面的运动方向产生的力,分为静摩擦力和动摩擦力。
5. 合力:作用在物体上的多个力的矢量和,用于判断物体的受力平衡情况。
受力分析及物体平衡典型例题解析
受力分析及物体平衡典型例题解析物体的受力分析和平衡是物理学中重要的基础概念之一。
通过对物体所受力的分析,我们可以更好地理解物体的平衡条件以及力的平衡定律。
本文将通过几个典型例题来解析受力分析和物体平衡的相关知识。
1. 例题一:挂在水平轴上的物体假设有一个质量为m的物体被挂在一个水平轴上,并受到一个斜向上的力F和垂直向下的重力mg。
我们需要分析这个物体所受的所有力,并判断它是否处于平衡状态。
首先,我们需要确定这个物体所受的力。
由题意可知,物体受到的力有斜向上的力F和垂直向下的重力mg两个方向的力。
接下来,根据力的平衡定律,在水平方向上,物体受到的合力为零。
即F = 0,这表示物体在水平方向上没有受到外力的作用,保持原来的匀速直线运动状态。
在垂直方向上,物体受到的合力为零。
即F - mg = 0,解得F = mg。
这表示斜向上的力F等于物体的重力。
因此,我们可以得出结论:在这个例子中,物体处于平衡状态,受到斜向上的力F和垂直向下的重力mg的作用。
2. 例题二:悬挂在绳子上的物体假设有一个质量为m的物体悬挂在一根不可伸长的绳子上,并受到重力mg和绳子的拉力T。
我们需要分析这个物体所受的所有力,并判断它是否处于平衡状态。
首先,我们需要确定这个物体所受的力。
由题意可知,物体受到的力有重力mg和绳子的拉力T两个方向的力。
接下来,根据力的平衡定律,在垂直方向上,物体受到的合力为零。
即T - mg = 0,解得T = mg。
这表示绳子的拉力等于物体的重力。
在水平方向上,物体受到的合力为零。
即水平方向上没有受到外力的作用。
因此,我们可以得出结论:在这个例子中,物体处于平衡状态,受到绳子的拉力T和重力mg的作用。
3. 例题三:平板上的物体假设有一个质量为m的物体放置在一个倾斜角度为α的平板上,并受到平板的支持力N、重力mg以及摩擦力f的作用。
我们需要分析这个物体所受的所有力,并判断它是否处于平衡状态。
首先,我们需要确定这个物体所受的力。
物体的受力分析与平衡条件
物体的受力分析与平衡条件在物理学中,对于物体的受力分析与平衡条件是研究物体静止或运动状态的基本原理。
通过分析物体所受的力与平衡条件,我们可以揭示物体所处的力学状态,并进一步了解物体的运动规律。
本文将以受力分析与平衡条件为主题,探讨其原理和应用。
1. 受力分析的基本原理受力分析是对物体所受力进行分析和求解的过程。
物体在受到外界作用力时,将产生相应的反作用力。
根据牛顿第三定律,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
因此,当我们研究一个物体所受的力时,需要同时考虑物体对其他物体的作用力以及其他物体对该物体的作用力。
2. 平衡条件的理解与应用平衡条件是物体处于静止状态的基本原理。
在平衡条件下,物体所受的合力为零,同时力矩的合为零。
合力为零意味着物体在各个方向上的受力平衡,力矩的合为零意味着物体不受任何转动力矩的作用,保持平衡状态。
平衡条件的应用十分广泛。
例如,在静力学中,通过平衡条件可以分析物体所处的平衡位置。
在工程学中,也需要考虑物体的平衡条件,以保证结构的稳定性和安全性。
在设计桥梁、建筑物等工程中,平衡条件的应用极为重要。
3. 物体的受力分析物体所受的力可以分为两种类型:外力和内力。
外力是指其他物体对该物体施加的作用力,例如拉力、推力、重力等。
内力是物体内部各个部分之间产生的相互作用力,例如弹力、摩擦力等。
受力分析的过程需要综合考虑物体所受的外力和内力,并根据受力平衡条件求解未知力的大小和方向。
在实际问题中,常常需要考虑多个力的叠加和分解,以得到物体的合力和合力矩。
4. 物体的平衡状态物体在受力情况下可能存在三种平衡状态:稳定平衡、不稳定平衡和中立平衡。
稳定平衡指的是物体在被扰动后能够自动回复到平衡位置的状态;不稳定平衡指的是物体在被扰动后无法回复到原来的平衡位置,容易发生滑动、倾倒等运动;中立平衡指的是物体在被扰动后可以保持新的平衡位置。
理解不同平衡状态对于设计和分析物体的稳定性至关重要。
(精编!)高一物理《受力分析与共点力作用下物体的平衡》规律总结与练习
受力分析与共点力作用下物体的平衡一、受力分析:(区分“力的示意图”和“力的图示法”)1.概念:把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所有力的示意图,这个过程就是受力分析。
2.受力分析的常用方法:隔离法和整体法隔离法和整体法常常交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简捷明快.3.受力分析步骤:第一步:根据题意选取研究对象,选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简单,研究对象可以是单个物体(质点)或结点,也可以是有几个物体组成的系统。
第二步:隔离物体,画出受力示意图。
▲防止“漏力”方法:“按顺序分析受力”。
(一重二弹三摩四其他)一般先“非接触力”后“接触力”。
先分析重力,再画出题目所给已知力,然后围绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后再分析其他力(电磁力、浮力等等)▲防止“多力”方法:分析出的所有力都应能找到施力物体。
如竖直上抛的物体并不受向上的推力,而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”注意:(1)只分析研究对象所受的力,不可分析研究对象对其他物体所施的力(2)只分析根据性质命名的力.(3)每一个力都应找出施力物体.(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力.(5)可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上,对有转动效果的物体,则力应画在实际位置上。
(6)为了使问题简化,常忽略某些次要的力。
如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等。
第三步:检查受力分析是否有误。
检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,不能无中生有。
检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,否则必然发生了漏力、多力、错力现象。
注意:应用整体法与隔离法时要区分内力和外力,“对A”研究对象就是“A”。
例。
画出下列各图中物体A、B、C的受力示意图(已知物体A、B、C均静止).练习1:画出物体A 所受的弹力(图中A 均保持静止,b 、c 图中接触面光滑,c 图中0`为重心)练习2:如图所示,判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。
受力分析 共点力作用下物体的平衡【讲】解析版(1)
专题2.2 受力分析共点力作用下物体的平衡【讲】目录一讲核心素养 (1)二讲必备知识 (1)【知识点一】物体的受力分析 (1)【知识点二】静态平衡问题 (5)【知识点三】共点力作用下物体的动态平衡 (8)三.讲关键能力 (15)【能力点】.会分平衡中的临界与极值问题 (15)四.讲模型思想 (18)“挂件衣钩滑轮”类模型-------正Y模型 (18)一讲核心素养1.物理观念:受力分析、平衡条件。
(1)能应用三大性质力的特点及物体的运动状态分析物体的受力情况建立相互作用观。
(2)理解平衡的标志词如静止、匀速直线、缓慢等并能结合平衡条件建立物理方程。
2.科学思维:整体法、隔离法、合成法、分解法、矢量三角形法、相似三角形法、拉密定理。
(1).能用整体法、隔离法、等分析多物体系的受力情况。
(2)会利用合成法、分解法求解静态平衡类问题。
(3)会用矢量三角形法、相似三角形法、拉密定理等分析动态平衡问题。
3.科学态度与责任:在生产、生活情境中,体验物理学技术的应用。
能用静力学的知识解决以生活中的实际问题为背景的问题,体会物理学的应用价值激发学生学习欲望。
二讲必备知识【知识点一】物体的受力分析1.力学中的五种力2.受力分析(1)把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程。
(2)一般步骤3.整体法与隔离法沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】B【解析】先以A为研究对象,分析受力情况:重力、B的竖直向上的支持力,B对A没有摩擦力,否则A 不会匀速运动.再对B研究,B受到重力、A对B竖直向下的压力、斜面的支持力和滑动摩擦力,共4个力,B正确.【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念。
要求考生能结合基本性质力的特征分析物体的受力情况建立相互作用观。
【必备知识】受力分析的两个常用判据(1)条件判据:不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件判断力是否存在.(2)效果判据:有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的,可先根据物体的运动状态进行分析,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力.①物体平衡时必须保持合外力为零.②物体做变速运动时必须保持合力方向沿加速度方向,合力大小满足F=ma.③物体做匀速圆周运动时必须保持合外力大小恒定,满足F=,方向始终指向圆心.【变式训练】[2020·天津市东丽区等级考试模拟(三)]如图所示,水平面上的P、Q两物块的接触面水平,二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动,某时刻撤去力F后,二者仍能不发生相对滑动。
工程力学中的物体平衡与受力分析
工程力学中的物体平衡与受力分析工程力学是工程学科中的重要基础课程,其中物体平衡与受力分析是其核心内容之一。
本文将从力的基本概念入手,介绍物体平衡的条件以及受力分析的方法,旨在帮助读者更好地理解和应用工程力学中的物体平衡与受力分析。
一、力的基本概念力是物体之间相互作用的结果,可以引起物体的位移或变形。
根据力的性质,可以将力分为接触力和非接触力。
接触力是指两个物体之间直接接触而产生的力,如物体的支持力、摩擦力等;非接触力是指两个物体之间不直接接触而产生的力,如重力、电磁力等。
二、物体平衡的条件在工程力学中,物体平衡是指物体处于静止状态或匀速运动状态的条件。
为了使物体处于平衡状态,需要满足以下两个条件:1. 合力为零:当物体处于平衡状态时,所有作用在物体上的力的合力应等于零。
即∑F=0,其中∑F表示所有作用在物体上的力的矢量和。
2. 扭矩为零:除了合力为零外,物体在平衡状态下还需要满足扭矩为零的条件。
扭矩是力对物体产生转动效果的量度,可以通过力的矩来计算。
对于物体的平衡,∑M=0,其中∑M表示所有作用在物体上的力的扭矩之和。
三、受力分析的方法在进行物体受力分析时,可以采用以下步骤:1. 画出受力图:根据问题描述,画出物体受到的所有外力的作用线,长度表示力的大小,并标明力的方向。
2. 选取合适的参考系:为了方便计算,选择一个合适的参考系,确定坐标轴的正方向。
3. 分解力:将所有外力按照坐标轴的方向进行分解,分解为平行于坐标轴的分力。
4. 受力平衡方程:根据物体平衡的条件,编写受力平衡方程,将所有分力的代数和等于零。
5. 解方程求解:根据受力平衡方程,解方程组,计算未知力的大小或其他需要的力学量。
四、实例分析为了更好地理解物体平衡与受力分析的应用,我们来看一个实际例子:假设有一个悬挂在天花板上的吊扇,如图所示。
假设吊扇的质量为m,重力为G,绳子的张力为T,风对吊扇叶片的阻力为F。
(插入图片:吊扇示意图)根据题目要求,我们需要计算吊扇所受到的张力T和风的阻力F。
受力分析物体的平衡
解析:方法一、正交分解求极值 方法二、多力平衡转化为三力平衡
答案:E≥Mg/2q
例题3、(三角形相似)如图,竖直平面内的固定的光滑绝缘 圆环上套有质量相等的带同种电荷的小球A、B,其中B球位 于环的最低点且固定,A球不固定,处于静止状态,现缓慢将 小球A上的电荷导走,则在此操作过程中,下列说法中正确的 是( 单选 ) A、A球受到的库仑力变小,支持力先变小后变大 B、A球受到的库仑力变小,支持力不变 C、A球受到的库仑力和支持力均不变 D、A球受到库仑力变小,支持力变大 突破口:平衡条件各个力的变化特点
物体平衡 (1)平衡状态和平衡条件 (2)等效法、整体隔离法的灵活使用 (3)三力动态平衡分析(三种情况)
我们在路上。。。。。。
例题1、(等效法、整体隔离法)如图所示,绝缘的不带电的斜面小车M静止 在光滑水平面上,一边紧贴装有压力传感器的数竖直墙壁,空间有竖直向下的 匀强电场(Eq<mg),质量为m带正电的物体放在M上(始终不脱离,斜面足 够长); (1)若m恰好匀速下滑,则下列说法中正确的是( 多选 ) A、压力传感器无示数 B、若电场强度逐渐增大,m仍将匀速,压力传感器始终无示数 C、若电场强度逐渐增大,m仍将匀速,压力传感器开始有示数并逐渐增大 D、若在竖直平面内任意改变电场方向,m仍下滑,压力传感器可能有示数 E、若某时刻将电场换成垂直纸面向里的磁场,则压力传感器立即变为有示数 (2)若m匀加速下滑,则下列说法中正确的是( 单选 ) A、压力传感器是否有示数无法判断 B、若电场强度逐渐增大,m仍以原来的加速度匀加速 C、若在竖直平面内任意改变电场强度方向,M能向右运动 D、若电场强度逐渐增大,压力传感器有示数并逐渐增大
考点:三力动态平衡、三角形相似
受力分析_物体的平衡
答案:5mg
如图所示,物体A靠在竖直墙面上, 在力F作用下,A、B保持静止.物体B的 受力个数为( ) A.2 B.3 C.4 D.5
• 如图所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙 和水平面问,处于静止状态.m与M相接触边与竖直方向的夹角为 α若不计一切摩擦,求: • (1)水平面对正方体M的弹力大小; • (2)墙面对正方体m的弹力大小.
推论(1):若物体受多个力作用而平衡,则其 中任意一个力与其余力的合力 一定大小相等, 方向相反,且作用在同一直线上 .
推论(2):若一个物体受三个力而平衡,则三 个力中任意两个力的合力必与第三个力 大小相 等,方向相反,且作用在同一直线上 .若这三个 力是非平行力,则三个力一定是 共点力 (三力 交汇原理).如果将这三个力的矢量平移,则一定 可以得到一个首尾相接的 封闭三角形 .
二、运用正交分解法解决物体的平衡问题的主 要依据是什么?
解答:若物体处于平衡状态,则所受合外力 为零,在两个相互垂直的方向上将所有力分解后, 在两个方向上分别合成,在这两个方向上的合力 都为零,从而获得两个独立的方程.正交分解法 的优点是避免了多个成特殊角度的力的矢量合成, 分解后,只要处理一条直线上的力的合成问题.
整体法与隔离法在平衡问题中的应用
• 例3:如图235所示,在墙角外的水平地面上,静止放一质量为 4m、倾角为37°的三角形木块,在木块斜面与竖直墙壁间静止放 有一质量为m的光滑的小球,则木块对地面压力的大小为 ________,地面对木块的静摩擦力大小为________.
解析:对m有:FN 2 cos =mg FN 2 sin =FN 1 得:FN 1=mg tan 4mg mg FN 对整体有: FN 1 Ff 1 FN 5mg 得: 3 Ff 1 mg tan mg 4
物体的受力分析与平衡条件的推导
物体的受力分析与平衡条件的推导物体的受力分析是力学中的基础概念之一,它帮助我们理解物体在不同力的作用下的运动状态。
通过对物体受力的分析,我们可以推导出平衡条件,进一步了解物体的平衡状态和稳定性。
一、物体的受力分析物体的受力分析是指对物体所受到的各种力进行分析和计算。
在物体的受力分析中,我们需要考虑以下几个方面的力:1. 重力:重力是物体受到的地球引力,它的大小与物体的质量成正比。
根据牛顿第二定律,物体所受的重力可以表示为Fg = mg,其中m为物体的质量,g为重力加速度。
2. 弹力:弹力是物体受到的弹性体的反作用力。
当物体与弹性体接触时,弹性体会产生一个与物体作用方向相反的力,这就是弹力。
弹力的大小与物体与弹性体接触的面积、物体与弹性体的弹性系数有关。
3. 摩擦力:摩擦力是物体在与其他物体接触时受到的阻碍其相对运动的力。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是物体在静止状态下受到的摩擦力,动摩擦力是物体在运动状态下受到的摩擦力。
摩擦力的大小与物体之间的接触面积、物体间的粗糙程度有关。
4. 引力:引力是物体之间相互吸引的力。
根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成反比。
引力的大小可以表示为F = G * (m1 * m2) / r^2,其中G为万有引力常数,m1、m2为两个物体的质量,r为它们之间的距离。
二、平衡条件的推导在物体的受力分析的基础上,我们可以推导出物体的平衡条件。
物体的平衡条件有两个方面:平衡力和平衡力矩。
1. 平衡力:当物体处于平衡状态时,所有作用在物体上的力的合力为零。
即ΣF = 0。
这意味着物体所受的各个力之间要么相互抵消,要么相互平衡,使得物体保持静止或匀速直线运动。
2. 平衡力矩:在物体的平衡状态下,物体所受的力矩的合为零。
即Στ = 0。
力矩是指力对物体产生的转动效果,它与力的大小、作用点和力臂的长度有关。
平衡力矩的条件可以表示为:Στ = ΣF * d = 0,其中ΣF为物体所受的所有力的合力,d 为力臂的长度。
受力分析、共点力的平衡(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)
专题2.3 受力分析共点力的平衡1.如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内。
如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的质量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动【答案】BC【解析】A.对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力大小等于悬挂物体的重力mg,如图三个力的合力为零,两个拉力的大小恒定,夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大;增加细线长度时,由于两个细线拉力也不变,动滑轮位置不变,故三个力大小方向都不变,故A错误;B.只增加重物的质量,两个绳拉力变大,动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变大,故手指所受的拉力增大,故B正确;C.只将手指向下移动,两个绳拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故手指所受的拉力增大,故C正确;D.只将手指向上移动,两个绳拉力大小不变,夹角变大,故两拉力合力变小,故手指所受的拉力减小,故D错误。
故选BC。
2.如图所示,一物体静止在固定斜面上,F 1是斜面对物体的支持力,F 2是物体对斜面的压力,下列判断正确的是( )A .F 1、F 2是一对平衡力B .F 1、F 2是一对作用力和反作用力C .该物体受到重力、支持力、摩擦力、 压力四个力的作用D .该物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力的作用【答案】B【解析】AB .根据题意可知,1F 与2F 作用在两个物体上,则F 1、F 2不是一对平衡力,是一对作用力和反作用力,故A 错误B 正确;CD .根据题意,对物块受力分析可得,该物体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用,不受压力和下滑力,故CD 错误。
故选B 。
3.如图,一粗糙斜面固定在地面上,一细绳一端悬挂物体P ,另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q 相连,系统处于静止状态。
受力分析与物体的平衡
受力分析与物体平衡一.共点力物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点,这几个力叫共点力.能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。
二、平衡状态物体保持静止....状态(或有固定转轴的物体匀速转动).....或匀速运动注意:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零.共点力的平衡:如果物体受到共点力的作用,且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。
共点力的平衡条件:为使物体保持平衡状态,作用在物体上的力必须满足的条件,叫做两种平衡状态:静态平衡v=0;a=0 动态平衡v≠0;a=0①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态. 如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态.②.物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。
三、共点力作用下物体的平衡条件(1)物体受到的合外力为零.即F合=0 其正交分解式为F合x=0 ;F合y=0(2)某力与余下其它力的合力平衡(即等值、反向)。
二力平衡:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。
三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。
其力大小符合组成三解形规律。
三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量 形;任意两个力的合力与第三个力等大、反向(即是相互平衡)推论:①非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
②几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;说明:①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。
受力分析与物体平衡
受力分析与物体平衡首先,我们来了解一下受力的基本概念。
力是一种物理量,它是物体相互作用的结果。
力可以改变物体的状态,包括速度、方向和形状等。
力的大小通常用牛顿(N)来表示,方向用矢量表示。
当多个力作用在一个物体上时,它们可以产生合力,合力决定物体的运动状态。
受力分析是将力学问题分解为各个力的分析,进而来研究物体的运动状态及其产生的影响。
受力分析的关键是确定力的大小和方向,以及它们相对物体的作用点。
在进行受力分析时,有几个基本的原理需要了解:1.牛顿第一定律(惯性定律):如果一个物体没有外力作用,或者受到的合力为零,则物体将保持静止状态或恒定速度的匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律:当一个物体受到合力时,它的加速度与该合力成正比,与物体的质量成反比。
这个关系可以用公式 F=ma 来表示,其中 F 代表合力,m 代表物体的质量,a 代表物体的加速度。
3.牛顿第三定律:对于作用在两个物体上的力,如果物体A对物体B 施加力F1,那么物体B对物体A施加的反力F2大小相等,方向相反。
有了这几个原理作为基础,我们可以用受力分析来判断一个物体是否平衡。
物体平衡是指物体在力的作用下,不发生位置的变化。
在平衡状态下,物体的合力为零,合力的方向和大小都是重要的。
如果合力不为零,物体将发生加速度,从而改变位置。
根据牛顿第一定律,如果物体合力为零,物体将保持静止或恒定速度的匀速直线运动。
要判断一个物体是否平衡,我们可以进行以下步骤:1.绘制物体受力示意图:将物体绘制为一个简化的图形,标明所有作用在它上面的力,力的方向和大小。
力可以用箭头表示,箭头指向力的方向,箭头长度标明力的大小。
2.分析力的平衡条件:在受力示意图中,力沿物体的方向分为x轴和y轴的分量。
将所有作用在物体上的力分解为x轴和y轴的分量,然后根据受力平衡条件,计算x轴和y轴方向上的合力。
3.判断合力是否为零:根据受力平衡条件,判断x轴和y轴方向上的合力是否为零。
力学中的受力分析与物体平衡状态判断
力学中的受力分析与物体平衡状态判断力学是研究物体运动和力的学科,其中受力分析和物体平衡状态判断是力学的基础知识之一。
在本文中,我们将探讨受力分析的方法以及物体平衡状态的判断依据。
一、受力分析受力分析是力学中的重要概念,它用于揭示物体运动的原因和规律。
在受力分析中,我们首先要确定物体所受的各个力,然后根据这些力的性质和作用方向来分析物体的运动状态。
1.1 作用力和反作用力根据牛顿第三定律,任何两个物体之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反。
例如,当一个物体受到地球的引力作用时,地球也受到物体对地球的引力作用。
因此,在受力分析时,我们要考虑到作用力和反作用力的存在。
1.2 分解力对于施加在物体上的复合力,我们可以将其分解为几个简单的力,这样有助于我们更好地理解和分析物体运动的过程。
分解力的方法有很多种,最常用的是平行四边形法和三角形法。
通过分解力,我们可以将一个复杂的力问题转化为多个简单的力问题,并分别进行分析。
1.3 外力和内力在受力分析中,我们需要注意区分外力和内力。
外力是物体与外界其他物体之间相互作用所产生的力,例如重力、弹力等。
内力是物体内部各部分之间相互作用所产生的力,例如弹簧的拉力、绳子的拉力等。
根据牛顿第二定律,物体的运动状态取决于作用在物体上的外力之和。
二、物体平衡状态判断物体平衡状态是指物体处于力的平衡状态,即物体所受的合外力和合内力均为零。
在力学中,我们常常通过物体平衡状态的判断来解决实际问题。
2.1 力的合成与分解根据力的合成与分解原理,我们可以将多个力合成为一个力或将一个力分解为多个力。
在物体平衡状态的判断中,我们可以将物体所受的力分解为水平方向力和垂直方向力,然后分别对这些力进行叠加求和,判断水平方向力和垂直方向力是否平衡,从而得出物体平衡状态的判断结果。
2.2 条件式平衡在一些特殊的情况下,物体的平衡状态可以通过条件式平衡来判断。
例如,当一个物体悬挂在天平上并处于静止状态时,我们可以利用天平示数的不变性来判断物体是否处于平衡状态。
物体的平衡和力的平衡
物体的平衡和力的平衡物体的平衡是物理学中的重要概念,它与力的平衡密切相关。
本文将探讨物体的平衡以及力的平衡的基本原理和应用。
一、物体的平衡物体的平衡是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,各部分之间的力矩和力的合力为零。
根据力矩的定义,力矩是由作用力和力臂组成,力臂是指作用力相对于物体某一点的距离。
物体的平衡可分为两类:稳定平衡和不稳定平衡。
1. 稳定平衡:当物体受到微小干扰后,能够自动返回原来的平衡位置,即物体重心的垂直投影落在支撑点的范围内。
例如,摆放在平面上的杯子如果没有外力干扰,会始终保持直立的状态。
2. 不稳定平衡:当物体受到微小干扰后,不能自动返回原来的平衡位置,即物体重心的垂直投影不再落在支撑点的范围内。
例如,将一个笔立在桌面上,稍微触动一下,它就会倒下。
二、力的平衡力的平衡是指物体受到的合力为零的状态。
当物体受到多个力的作用时,我们可以利用力的平衡原理解析这些力。
1. 静力学平衡条件物体处于静止状态时,力的合力和力矩都为零。
首先,力的合力为零意味着物体受到的内力和外力平衡,没有产生加速度。
这可以通过牛顿第一定律来解释。
其次,力矩为零表示物体各部分之间的力矩相互抵消,物体不会发生旋转。
这可以通过力矩的定义和力的均衡条件来推导。
2. 动力学平衡条件物体处于匀速直线运动状态时,力的合力为零。
当物体受到多个力的作用时,通过合力的分解和合力为零可以推导出物体的运动状态。
只有当物体受到的合力为零时,物体才能保持匀速直线运动。
三、平衡的应用平衡理论在实际应用中具有广泛的用途。
1. 建筑物结构设计在建筑物结构设计中,平衡原理是保证建筑物稳定和安全的基础。
通过合理设计结构和确定支撑点的位置,可以使建筑物达到稳定平衡的状态。
2. 车辆运动在车辆运动中,平衡原理也是重要的。
例如,汽车行驶时,驱动力和阻力相互平衡,使汽车能够匀速行驶。
同时,车辆转弯时,通过控制转向角度和速度,保持平衡,避免发生侧翻。
3. 机械系统在机械系统中,平衡原理对于机械结构的设计和运行也是至关重要的。
受力分析与平衡条件
受力分析与平衡条件在物理学中,受力分析与平衡条件是研究物体受力情况和保持平衡状态的重要概念。
通过分析物体所受的力以及力的平衡条件,我们可以深入理解物体的运动状态和相互作用力的特征。
本文将对受力分析与平衡条件进行深入探讨,并通过相关实例加以说明。
一、受力分析受力分析是指通过分析物体所受的力及其性质来研究力的作用和力之间的相互关系。
在进行受力分析时,我们需要明确以下几个方面:1. 力的分类根据力的性质和作用方式,力可以分为重力、弹力、摩擦力、浮力等。
重力是指物体在重力场中由于地球或其他物体的吸引而受到的力;弹力是指弹性物体伸长或压缩后所产生的力;摩擦力是物体相对运动时由于摩擦而产生的力;浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力。
2. 力的合成与分解力的合成是指两个或多个力合成为一个力的过程。
力的分解是指一个力被拆分为两个或多个力的过程。
利用力的合成与分解可以有效地分析物体所受的力及其作用方式。
3. 牛顿第三定律牛顿第三定律,也称作用-反作用定律,指出任何两个物体之间的相互作用力都是大小相等、方向相反的一对力。
在受力分析中,牛顿第三定律是一个重要的参考依据,帮助我们确定物体所受的力及其性质。
二、平衡条件在力学中,平衡条件是指物体保持静止或匀速直线运动的条件。
平衡条件包括平衡力的平行四边形法则和力的合成与分解。
1. 平衡力的平行四边形法则平衡力的平行四边形法则是指在物体处于平衡状态时,通过平行四边形法则可以确定作用在物体上的力的合力为零。
具体步骤如下:(1)将力按照大小和方向用箭头表示;(2)将力的起点放在一条直线上;(3)按照力的方向用箭头连续地排列在一起;(4)根据平行四边形法则,通过将首尾相接的两个力的箭头连成一条直线,得到合力的大小和方向。
2. 力的合成与分解力的合成与分解在平衡条件的确定中起着重要的作用。
通过合成多个力为一个力或将一个力分解为多个力,可以帮助我们准确地确定物体所受的力及其性质。
物体受力的平衡
物体受力的平衡物体的平衡状态是指物体所受的所有力合力为零的状态。
在力学中,我们将物体受力的平衡分为两种情况,即力的合成与分解和力矩的平衡。
本文将从这两个方面来探讨物体受力的平衡。
一、力的合成与分解力的合成是指将多个力合并成一个力的过程,而力的分解则是指将一个力分解成多个力的过程。
假设一个物体同时受到两个作用在它上面的力,力A和力B。
为了使物体保持平衡,我们需要将这两个力合成为一个力。
根据力的合成原理,我们可以通过用力A和力B的起始点和终点来构成一个三角形,将力A和力B的起点和终点连线相交得到一个力的合力。
如果力A和力B的合力等于零,则物体将保持平衡。
另一方面,力的分解是指将一个力分解成多个力的过程。
假设一个物体受到一个力的作用,我们可以将这个力分解为两个力,一个水平方向的力和一个垂直方向的力。
通过对力的分解,我们可以更好地理解物体所受力的性质,以及力对物体平衡状态的影响。
二、力矩的平衡力矩是指一个力对物体产生转动效应的能力。
当物体受到的所有力矩合力为零时,物体将保持平衡状态。
假设一个细长的杆通过支点O固定在墙上,杆的两端分别有两个力作用在上面。
为了使杆保持平衡,这两个力需要满足一定的条件。
首先,这两个力的合力必须等于零,即两个力在水平方向上的力大小相等且方向相反。
其次,这两个力产生的力矩和也必须等于零,即两个力产生的力矩大小相等且方向相反。
对于复杂的物体,力矩的平衡需要考虑物体的形状以及受力点的位置。
通过合理地选择受力点和调整力的大小与方向,我们可以使物体保持平衡状态。
综上所述,物体受力的平衡状态可以通过力的合成与分解以及力矩的平衡来实现。
在实际应用中,我们可以通过对物体所受力的分析和计算,找到保持平衡的方法,以确保物体的稳定性和安全性。
受力分析、物体的平衡(syf)
根据研究对象所处的平衡状态(静平衡或动平衡),列出相应的平衡方程。对 于静平衡问题,通常列出三个方向的投影方程;对于动平衡问题,需要列出动 量方程和动量矩方程。
求解未知量
通过解平衡方程,求出未知量,如约束力、摩擦力等。注意在求解过程中要遵 循力学原理和数学规则,确保结果的准确性和合理性。
04 物体平衡条件及应用实例
定义
01
除了重力、弹力和摩擦力以外的其他力统称为其他外力,如电
场力、磁场力等。
大小
02
其他外力的大小和方向因具体情况而异,需要根据具体问题进
行受力分析。
特点
03
其他外力可以改变物体的运动状态或形状,是物体受力分析中
不可忽视的一部分。
03 受力分析方法与步骤
确定研究对象和隔离体
研究对象的选取
根据问题的性质和需要,选取单个物 体或多个物体组成的系统为研究对象 。
提高实验结果准确性的措施
控制实验条件
在实验过程中,严格控制实验条件, 如温度、湿度等环境因素,确保实 验结果的稳定性和可重复性。
规范实验操作
遵循实验操作规程,确保每个 步骤都正确无误,避免因操作 不当导致的误差。
增加实验次数
通过增加实验次数,提高数据 的可靠性和准确性,减小随机 误差对实验结果的影响。
估。
航空航天器姿态控制
航空航天器受力分析
分析航空航天器在飞行过程中受到的各种力,如重力、气 动力、推力等。
姿态控制系统设计
根据受力分析结果,设计相应的姿态控制系统,实现航空 航天器的稳定飞行。
控制算法与优化
研究先进的控制算法,对姿态控制系统进行优化,提高航 空航天器的飞行性能和稳定性。
受力分析 物体的平衡
董晗云同学个性化教学设计年级:高二教师: 宋文君科目:物理班主任:日期: 7.16 时段: 14-16 课题受力分析物体的平衡教学目标重难点透视考点知识点剖析序号知识点预估时间掌握情况1 受力分析2 物体的平衡345教学内容一.受力分析把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析。
1.受力分析的顺序先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力(电磁力、浮力等)。
2.受力分析的步骤:(1)明确研究对象——确定受力物体;(2)隔离物体分析——将研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加力;(3)画出受力分析—边分析边将力一一画在受力图上,准确标明各力的方向;(4)分析受力的顺序——先重力,后弹力,再摩擦力,然后分析其他的作用力。
3.受力分析的方法:(1)整体法,隔离法;(2)假设法。
【例1】如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。
若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,试分析小车受哪几个力的作用?思路点拨:对M和m的整体进行分析,它们必受到重力和地面的支持力。
由于小车静止,由平衡条件知墙面时小车必无作用力。
以小车为研究对象,如图所示,它受四个力:重力Mg,地面的支持力,m对它的压力和静摩擦力。
力必竖(1)研究对象的选取在进行受力分析时,第一步就是选取研究对象。
选取的研究对象可以是一个物体(质点),也可以是由几个物体组成的整体(质点组)。
1.隔离法:将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受到的各个力,称为隔离法。
隔离法的原则:把相连结的各个物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来。
当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。
2.整体法:把相互连结的几个物体视为一个整体(系统),从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力),称为整体法。
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物理
第2章 物理间的相互作用
所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量,使物体的 状态发生缓慢变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列 的平衡状态中.
1.图解分析法:对研究对象在状态变化过程中的若干状 态进行受力分析,依据某一参量的变化,在同一图中作出物 体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形),再由动态力的 平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的 变化情况.
第2章 物理间的相互作用
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第2章 物理间的相互作用
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第2章 物理间的相互作用
一、受力分析 1.概念:把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受 到的所有力都分析出来,并画出物体所受力的________,这 个过程就是受力分析. 2.受力分析的一般顺序 先分析________,然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦 力),再分析其他力(电磁力、浮力等),最后分析已知力.
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第2章 物理间的相互作用
解法3(正交分解法):如图丙所示,作出两电杆间左半部 分覆冰电线的受力图.将拉力T沿水平方向与竖直方向分解, 由力的平衡有:F=Tsin θ,mg/2=Tcos θ,故解出T=F/sin θ, m=2Fcot θ/g.
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第2章 物理间的相互作用
析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态,否则,必然
发生了漏力、多力或错力现象.
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第2章 物理间的相互作用
二、共点力作用下物体的平衡
1.平衡状态:物体处于________或________的状态.
2.共点力的平衡条件:________或者FFxy==00 . 3.共点力平衡的几条重要推论 (1)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,表示这三 个力的有向线段通过平移必构成封闭的三角形.
(2)物体在三个不平行的力的作用下处于平衡状态时,这 三个力必为________力.
(3)物体在多个共点力作用下处于平衡状态时,其中任意 一个力或几个力的合力与其余力的合力________.
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第2章 物理间的相互作用
思考:三力平衡时,为什么顺次平移这些力的作用线, 使其首尾相接,则必构成一个封闭的三角形?
A.2 C.4
B.3 D.5
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第2章 物理间的相互作用
解析:以A为研究对象,受力情况如图甲所示,此时, 墙对物体A没有支持力(此结论可利用整体法得出).
再以B为研究对象,结合牛顿第三定律,其受力情况如 图乙所示,即要保持物体B平衡,B应受到重力、压力、摩擦 力、力F四个力的作用.
2 A.3tan α C.tan α
2 B.3cot α D.cot α
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第2章 物理间的相互作用
答案:A 解析:因为A和B紧挨着匀速下滑,所以把A、B作为一 个整体,由平衡方程2mgsin α=μmgcos α+2μmgcos α,得μ =23tan α,A正确.
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第2章 物理间的相互作用
2009年10月16日零时起,徐州至连云港东铁路的电气
化接触网正式通电,标志着东陇海铁路徐州至连云港东段电
气化改造工程已经完工.同时,由于电气化改造工程的技术
标准较高,改造后列车运行速度加快、密度加大,因此对行
车安全和人身安全提出了更高的要求.如下图所示为供电线
路两电线杆之间电线覆冰后的情形,假设电线质量分布均匀,
两电线杆正中间O处的张力为F,电线与电线杆结点A处的切
线与竖直方向的夹角为θ,求:结点A处作用于电线的拉力大
小T为多少?两电杆间覆冰电线的质量为多大?
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第2章 物理间的相互作用
思路点拨:根据对称性,两侧的电线张力应相等.由于 已知两电线杆正中间O处的张力为F,应如何选取研究对象? 左半部分覆冰电线受力情况如何?可以选用合成法、效果分 解法、正交分解法和矢量三角形法处理有关力的平衡问题.
列出方程.
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第2章 物理间的相互作用
(3)联系牛顿第三定律 整体法和隔离法有时要交叉使用,但必须使用力的相互 作用原理才能从整体法过渡到隔离法. 2.假设法 在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的 假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生 影响来判断该力是否存在.
矢量三角形作图分析法,优点是直观、简便,但它仅适 用于解决三力平衡问题.
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第2章 物理间的相互作用
4.正弦定理法:三力平衡时,三个力可构成一封闭三角 形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用正弦定理列式求 解.
5.正交分解法:物体所受的合力为零,则在任一方向上 物体所受的合力都为零,如果把物体所受的各个力进行正交 分解,则共点力作用下物体的平衡条件还可以表示为:
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第2章 物理间的相互作用
3.受力分析的三个重要依据
从力的概念判断 寻找对应的________物体
从力的性质判断 寻找产生的原因
寻找是否产生________或改变 从力的效果判断 物体的________(即是否产生了
加速度)
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第2章 物理间的相互作用
4.受力分析的步骤
(1)明确研究对象——即确定受力分析的物体.研究对象可
以是单个物体,也可以是多个物体的组合.
(2)隔离物体分析——将研究对象从周围物体中隔离出来,
进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用.
(3)画出受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图
上,准确标出各力的方向.
(4)检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分
物理
第2章 物理间的相互作用
重为G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之 间.如图甲所示.若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过 程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1,F2各如何变化?
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第2章 物理间的相互作用
解析:由于挡板是缓慢转动的,可以认为每个时刻小球 都处于静止状态,因此所受合力为0.应用三角形定则,G,F1, F2三个矢量应组成封闭三角形,其中G的大小、方向始终保持 不变,F1的方向不变,F2的起点在G的终点处,而终点必须在 F1所在的直线上,由图乙可知,挡板逆时针转动90°的过程 中,F2矢量也逆时针转动90°,因此F1逐渐变小,F2先变小 后变大(当F2⊥F1,即挡板与斜面垂直时,F2最小).
答案:C
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第2章 物理间的相互作用
跟踪训练1 (1)若物体A被固定在墙上,其他条件不变, 则物体B可能受几个力的作用.
(2)若将力F改为水平向左的力作用在物体B上,其他条件 不变,则物体A、B分别受几个力的作用.
答案:(1)2个或4个 (2)5个 4个 解析:(1)若A被固定在墙上,则B可能只受重力和力F两 个力的作用,也可能受到重力、力F、A对B的压力、A对B的 摩擦力四个力的作用.
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第2章 物理间的相互作用
3.矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力 作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接(如图所示),构成 一个矢量三角形;反之,若三个力矢量箭头首尾相接恰好构 成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法,根据 正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知 力.
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第2章 物理间的相互作用
解析:解法1(合成法):如图甲所示,作出两电杆间左半
部分覆冰电线的受力图.由“共面不平行的三个力平衡,则
这三个力必为共点力”可知,这三个力为共点力.由三力平
衡时,任意两力的合力应与第三个力平衡,故F与mg/2的合力
应与T平衡,设该合力与mg/2的夹角为θ,由平行四边形定则
解法4(封闭三角形法):如图丁所示,左半部分覆冰电线 受力平衡,受的三个力组成封闭的直角三角形,解直角三角 形得:T=F/sin θ,mg/2=Fcot θ,解出m=2Fcot θ/g.
答案:siFn θ
2Fcot θ g
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第2章 物理间的相互作用
跟踪训练2 如图所示,一固定斜面上两个质量相同的小 物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜 面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面 倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是( )
说明:图解分析法和相似三角形法是解决三力平衡动态 问题的最常用的方法,矢量三角形的一边、一角恒定时用图 解分析法;矢量三角形的角度都发生变化,但已知几何边长 关系时用相似三角形法.
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第2章 物理间的相互作用
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第2章 物理间的相互作用
如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F的作用下, A、B保持静止.物体B的受力个数为( )
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第2章 物理间的相互作用
判断动态平衡中各力的变化情况是一种常见题型.总结 其特点有:合力大小和方向都不变;一个分力的方向不变, 分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况.用图 解法具有简单、直观的优点.
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第2章 物理间的相互作用
2.假设法:某种物理现象变化为另一种物理现象的转折 状态叫做临界状态.平衡物体的临界状态是指物体所处的平 衡状态被破坏而尚未破坏的状态.解答平衡物体的临界问题 时可用假设法.
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第2章 物理间的相互作用
1.整体法和隔离法 当物理情景中涉及物体较多,就要考虑采用整体法和隔