《章末优化总结》相互作用——力课件PPT

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第三章 相互作用——力
如图甲所示，轻绳 AD 跨过固定的水平横梁 BC 右端的 定滑轮挂住一个质量为 M1 的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆 HG 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端 G 通过细绳 EG 拉住， EG 与水平方向也成 30°，轻杆的 G 点用细绳 GF 拉住一个质 量为 M2 的物体，求：
滑动摩擦力
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第三章 相互作用——力
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案例图示
滑块以 v0 冲上斜面做减速 在摩擦力和其他力作 运动，当到达某位置静止 用下，做减速运动的物 时，滑动摩擦力“突变”为 动—静“突 体突然停止滑行时，物 静摩擦力 变” 体将不受摩擦力作用，
或滑动摩擦力“突
变”为静摩擦力
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第三章 相互作用——力
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第三章 相互作用——力
(3)图 2 中，根据平衡方程有 FTEGsin 30°＝M2g， FTEGcos 30°＝FNG， 所以 FNG＝tanM32g0°＝ 3M2g，方向水平向右． [答案] (1)2MM12 (2)M1g 方向和水平方向成 30°指向右上方 (3) 3M2g 方向水平向右
章末优化总结
第三章 相互作用——力
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第三章 相互作用——力
对杆、绳弹力的进一步分析 1．杆的弹力 自由转动的杆：弹力一定沿杆方向，可提供拉力，也可提供推 力． 固定不动的杆：弹力不一定沿杆方向，由物体所处的状态决定．
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第三章 相互作用——力
2．绳的弹力 (1)“死结”绳：可理解为把绳子分成两段，结点不可沿绳滑动， 两侧看成两根独立的绳子，弹力大小不一定相等． (2)“活结”绳：一般是由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩，实 际上是同一根绳子．结点可沿绳滑动，两侧绳上的弹力大小相 等．
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案例图示
动—动 “突 变”
某物体相对于另一 物体滑动的过程 中，若突然相对运 动方向变了，则滑 动摩擦力方向发生
水平传送带的速度 v1 大于滑块 的速度 v2，滑块受到的滑动摩擦 力方向向右，当传送带突然被卡 住时滑块受到的滑动摩擦力方 向“突变”为向左
“突变”
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第三章 相互作用——力
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第三章 相互作用——力
(1)轻绳 AC 段的张力 FTAC 与细绳 EG 的张力 FTEG 之比； (2)轻杆 BC 对 C 端的支持力； (3)轻杆 HG 对 G 端的支持力． [解析] 题图甲和乙中的两个物体 M1、M2 都处于平衡状态，根 据平衡条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物 体的重力；分别取 C 点和 G 点为研究对象，进行受力分析如图 1 和 2 所示，根据平衡规律可求解．
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第三章 相互作用——力
(1)绳杆支架问题中一定先判断绳是“死结”还是“活结”，杆 是“自由杆”还是“固定杆”，一般选结点为研究对象受力分 析． (2)杆的弹力与绳的弹力不同，绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的 方向，但杆的弹力方向不一定沿杆的方向，其大小和方向的判 断要根据物体的运动状态来确定，可以理解为“按需提供”， 即为了维持物体的状态，由受力平衡求解得到所需弹力的大小 和方向．
乙
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第三章 相互作用——力
由平衡条件知： Fcosα＋F1sin 37°＋F2＝0 Fsinα＋F1cos 37°＝G 代入数据解得： F≈15.5 N，α＝π－arctan145. 即杆对小球的作用力大小约为 15.5 N，方向与水平方向成 arctan145斜向左上方． 答案：见解析
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把一重为 G 的物体，用一个水平的推力 F＝kt(k 为恒量，t 为时间)压在竖直的足够高的平整的墙面上， 如图所示，从 t＝0 开始物体所受的摩擦力 Ff 随 t 的变 化关系是图中的哪一个( )
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第三章 相互作用——力
[解析] 由于物体受的水平推力为 F＝kt，由二力平衡得，墙与 物体间的压力 FN＝kt.当 F 比较小时，物体受到的摩擦力 Ff 小于 物体的重力 G，物体将沿墙壁下滑，此时物体受到的摩擦力为滑 动摩擦力．由 Ff＝μFN 得，滑动摩擦力 Ff＝μkt，当摩擦力 Ff 大 小等于重力 G 时，由于惯性作用，物体不能立即停止运动，物 体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力．随着摩擦力的增大，摩擦力 将大于重力，物体做减速运动直至静止，摩擦力将变为静摩擦力， 静摩擦力与正压力无关，跟重力始终平衡． [答案] B
向的夹角为 α，小球受力如图甲所示．
由平衡条件知：
Fcos α＋F1sin 37°＝F2 Fsinα＋F1cos 37°＝G 代入数据解得：F≈5 N，α＝53° 即杆对小球的作用力大小约为 5 N，
方向与水平方向成 53°角斜向右上方．球受力如图乙所示，
第三章 相互作用——力
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第三章 相互作用——力
(1)图 1 中轻绳 AD 跨过定滑轮拉住质量为 M1 的物体，物体处 于平衡状态，轻绳 AC 段的拉力 FTAC＝FTCD＝M1g， 图 2 中由 FTEGsin 30°＝M2g，得 FTEG＝2M2g. 所以FFTTAECG＝2MM12. (2)图 1 中，三个力之间的夹角都为 120°，根据平衡规律有 FNC ＝FTAC＝M1g，方向和水平方向成 30°，指向右上方．
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第三章 相互作用——力
如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与 竖直方向的夹角为 37°，小球的重力为 12 N，轻 绳的拉力为 10 N，水平轻弹簧的弹力为 9 N，求 轻杆对小球的作用力．
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第三章 相互作用——力
解析：(1)弹簧向左拉小球时，设杆的弹力大小为 F，与水平方
第三章 相互作用——力
摩擦力的“突变”问题
摩擦力突变的常见情况
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案例图示
物体在摩擦力和其他力作用 下处于平衡状态，当作用在 静—静 物体上的其他力发生突变 “突 时，如果物体仍能保持静止 变” 状态，则物体受到的静摩擦
在水平力 F 作用下物体 静止于斜面，F 突然增大 时物体仍静止，则所受静 摩擦力大小或方向将 “突变”
力的大小或方向将会发生
“突变”
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第三章 相互作用——力
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案例图示
静—动 “突 变”
物体在摩擦力和其他 放在粗糙水平面上的物体， 力作用下处于静止状 水平作用力 F 从零逐渐增大， 态，当其他力变化时， 物体开始滑动时，物体受到 如果物体不能保持静 地面的摩擦力由静摩擦力 止状态，则物体受到的 “突变”为滑动摩擦力 静摩擦力将“突变”为