高一物理必修一第三章习题课共点力作用下物体的平衡ppt课件.ppt

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认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
第三章 相互作用
2．平衡条件 (1)物体平衡条件的两种表达式： ①F 合＝0，②FFxy合合＝＝00 ，其中 Fx 合和 Fy 合分 别是将力进行正交分解后，物体在 x 轴和 y 轴上所受的合力． (2)由平衡条件得出的结论 ①物体在两个力作用下处于平衡状态，则这
【答案】 F＝mgtanθ 【题后反思】 对于共点力作用下物体的平衡 问题的求解可以采取多种方法,一般情况下，物 体受三力平衡时多采用合成法或分解法．物体 受三个以上的力平衡时，多采用正交分解法．
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两个力必定等大反向，是一对平衡力．
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第三章 相互作用
②物体在三个共点力作用下处于平衡状态时， 任意两个力的合力与第三个力等大反向． ③物体受N个共点力作用处于平衡状态时，其 中任意一个力与剩余(N－1)个力的合力一定等 大反向． ④当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所 受的合力均为零．
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第三章 相互作用
法三：正交分解法
以金属球为坐标原点，取水平方向为x轴，竖 直方向为y轴，建立坐标系，如图6丙所示．由 水平方向的合力Fx合和竖直方向的合力Fy合分 别等于零，即
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第三章 相互作用
3．受力分析注意问题 (1)分析物体受力时，只分析周围物体对研究 对象所施加的力，不要分析研究对象对周围 物体施加的力，也不要把作用在其他物体上 的力错误地认为通过“力的传递”作用在研 究对象上． (2)受力分析时，不要多力或漏力，要注意确 定每个力的施力物体和受力物体，在力的合 成和分解中，不要把实际不存在的合力或分 力当做是物体受到的力．
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第三章 相互作用
例1 如图1所示，两物块在水平拉力作用 下做匀速直线运动，两物块保持相对静止， 画出两物块受力分析图．
图1
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第三章 相互作用
要点探究讲练互动
要点1 物体的受力分析
要研究物体的运动必须分析物体的受力情 况，把指定物体(研究对象)在物理情景中受 到的作用力都分析出来，并画出物体所受力 的示意图，这个过程就是受力分析．
【思路点拨】 金属球处于三力平衡状态,可 以应用分解法、合成法或正交分解法求解．
【精讲精析】 取金属球为研究对象，有பைடு நூலகம் 时，它受到三个力的作用：重力mg、水平方 向的风力F和金属丝的拉力FT，如图5所示．
图5
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第三章 相互作用
法一：力的合成法 如图6甲所示，风力F和拉力FT的合力与重力等 大反向，由平行四边形定则可得F＝mgtanθ. 法二：力的分解法 重力有两个作用效果：使金属球抵抗风的吹力 和使金属丝拉紧，所以可以将重力沿水平方向 和金属丝的方向进行分解，如图6乙所示，由 几何关系可得 F＝F′＝mgtanθ.
隔离法：研究系统或连接体内物体之间的作用及运动情况
整体法：不涉及系统内部某物体的力和运动时
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第三章 相互作用
2．分析受力情况的顺序 (1)确定受力分析的研究对象．可以是单个物 体，也可以是多个物体的组合． (2)按顺序进行受力分析：先重力，然后依次 是弹力、摩擦力，最后分析其他力． (3)画出物体的受力示意图，注意各力的方向 和作用点． (4)检查各力的施力物体，防止漏力和添力．
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第三章 相互作用
(3)如果一个力的方向难以确定，可用假设法分 析． (4)物体受力情况会随运动状态的改变而改变， 必要时要根据学到的知识通过计算确定．
Fx合＝FTsinθ－F＝0 Fy合＝FTcosθ－mg＝0
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第三章 相互作用
解得F＝mgtanθ. 由所得结果可见，当金属球的质量m一定时， 风力F只跟偏角θ有关．因此，偏角θ的大小就 可以指示出风力的大小．
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第三章 相互作用
隔离B物体，按照先重力(已知力)
次弹力再摩擦力的分析步骤．先
重力GB和已知拉力F，从A对B的
向下的弹力F2开始，按照顺时针
图3
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第三章 相互作用
1．受力分析的方法——整体法和隔离法 (1)方法 整体法：以系统整体为研究对象进行受力分析 隔离法：将研究对象从周围物体中隔离出来进行分析 (2)选择
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第三章 相互作用
例2 在科学研究中，可以用风力仪直接测 量风力的大小，其原理如图4所示．仪器中一 根轻质金属丝悬挂着一个金属球．无风时，金
属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时, 金属丝偏离竖直方向一个角度．
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第三章 相互作用
(3)正交分解法 正交分解法在处理四力或四力以上的平衡问 题时非常方便，将物体所受的各个力均向两 个互相垂直的方向上分解，然后分别在这两 个方向上列平衡方程．此时平衡条件可表示 为Fx合＝0，Fy合＝0. (4)相似三角形法 根据合力为零,把三个力画在一个三角形中， 看力的三角形与哪个几何三角形相似，根据 相似三角形的对应边成比例列方程求解．
风力越大,偏角越大.通过传感
器,就可以根据偏角的大小指
示出风力.那么风力大小F跟金
图4
属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢?
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第三章 相互作用
3．共点力平衡问题的求解方法 (1)分解法 将一个力沿其他两个力的反方向分解，这样把 三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问 题,则每个方向上的一对力大小相等,方向相反. (2)合成法 将三个力中的任意两个力合成为一个力，则这 两个力的合力与第三个力平衡，把三力平衡问 题转化为二力平衡问题．
【答案】 见精讲精析
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第三章 相互作用
要点2 物体的平衡
1．平衡状态 (1)两种情形匀静速止直线运动 (2)“静止”和“v＝0”的区别与联系
v＝0aa≠＝00时时，，是是静静止止，，不是是平平衡衡状状态态
第三章 相互作用
【精讲精析】 隔离A物体，按照先重力次弹 力再摩擦力的分析步骤，重力GA和B物体对A 的弹力F1是可以确定的，那么摩擦力是否存 在呢？我们可以假设A、B间光滑 (即A、B间没有摩擦力)，A物体由 于惯性，仍然可以保持原来的速
度做匀速直线运动，这与题意相
符合，故可以判断B对A没有摩擦 图2 力，A物体受力如图2所示．
第三章 相互作用
这三个力是共点力，在这三个共点力的作用 下金属球处于平衡状态，则这三个力的合力 为零．根据任意两力的合力与第三个力等大 反向求解，可以根据力的三角形定则求解， 也可以用正交分解法求解．
图6
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的顺序依次画出F2、地面对B物
体的竖直向上的弹力F3.对于地面对B是否有摩 擦力，可以如下判断：因为B对A没有摩擦力,
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第三章 相互作用
所以A对B也就没有摩擦力(力的作用是相互 的)，然而B受到水平向右的拉力F，从而根 据力的平衡条件可以判断地面对B有水平向 左的摩擦力F′(因为B物体匀速运动)，B物 体受力如图3所示．