力的分解-优质获奖课件

栏目 导引
第三章
相互作用
物体的受力分析 1．受力分析：分析物体受到哪些力，并将它们以示意图的形式 表示出来，这一过程及方法叫受力分析． 2．受力分析的步骤 选研究对象 → 明确要分析的是哪个物体的受力 ↓ 按顺序分析 → 先重力，后接触力弹力、摩擦力，再其他力 ↓ 检验结果 → 根据受力分析图，检验是否“多力”或“丢力”
栏目 导引
第三章
相互作用
Fx 合＝FTsin θ－F＝0 Fy 合＝FTcos θ－mg＝0 解得 F＝mgtan θ. 法四：三角形法 三个力的示意图首尾相连构成一个直角三角形，如图戊所示， 由三角函数可求得 F＝mgtan θ. 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．
相互作用
对球受力分析，球受 3 个力，分别为重力 G、墙对球的弹力 FN1 和板对球的弹力 FN2.当板逐渐放至水平的过程中，球始终处于 平衡状态，即 FN1 与 FN2 的合力 F 始终竖直向上，大小等于球 的重力 G，如图所示，由图可知 FN1 的方向不变，大小逐渐减 小，FN2 的方向发生变化，大小也逐渐减小，故选项 B 正确．
栏目 导引
第三章
相互作用
3．如何防止“多力”或“丢力” (1)防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体，若某力有施 力物体则它实际存在，无施力物体则它不存在．另外合力与分 力不要重复分析． (2)按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分 析是保证不“丢力”的有效措施．
栏目 导引
第三章
栏目 导引
第三章
相互作用
[解析]
选取金属球为研究对象，它受到三个力的作用，如图
甲所示．金属球处于平衡状态，这三个力的合力为零．可用以 下四种方法求解．
栏目 导引
第三章
相互作用
法一：力的合成法 如图乙所示，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＝mgtan θ.
栏目 导引
相互作用
(多选)如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地 面上，另一端与斜面体 P 连接，P 与固定挡板 MN 接触且处于 静止状态， 则斜面体 P 此刻所受到的外力个数有可能为 ( )
A．2 个 C．4 个
B．3 个 D．5 个
栏目 导引
第三章
相互作用
[解析] MN 与 P 接触时有两种情况， 若接触时无弹力， 此时 P 受重力和弹簧的支持力 2 个力作用，A 项正确；若接触时有弹 力，则 P 平衡时必然还受到沿斜面向下的静摩擦力，因此 P 应 受 4 个力作用，故 C 项正确．
A．2mg C．mg
栏目 导引
第三章
相互作用
解析：选 C.对 B 点处的小球受力分析，如图所示，则有
FTsin 60° ＝FNsin 60° FTcos 60° ＋FNcos 60° ＝mg 解得 FT＝FN＝mg，则 A、B、D 错误，C 正确．
栏目 导引
第三章
相互作用
整体法和隔离法 涉及物体的平衡问题时，常需灵活选择研究对象． 1． 当所涉及的物理问题是整体与外界作用时， 应用整体分析法 可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用． 2．当所涉及的物理问题是物体间的作用时，应用隔离分析法， 这时系统中物体间的相互作用的内力就会变为各个独立物体的 外力．
栏目 导引
第三章
相互作用
解析： 选 C.对物块 P 受力分析可知， 若推力 F 与弹簧弹力的合 力平衡了物块重力沿斜面向下的分力，则无摩擦力，A 错误； 对物块 P 受力分析可知，弹簧处于拉伸或压缩状态物块 P 均可 能保持静止，B 错误；由整体法可知地面对斜面体 A 的静摩擦 力平衡了推力 F 水平向右的分力，C 正确；增大推力 F 若物块 保持静止，则弹簧的弹力不变，D 错误．
程，求出因变参量与自变参量的一般函数，然后根据自变参量 的变化确定因变参量的变化．
栏目 导引
第三章
相互作用
如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球 的弹力大小为 FN1，木板对球的弹力大小为 FN2.以木板与墙连 接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转 到水平位置．不计摩擦，在此过程中( A．FN1 始终减小，FN2 始终增大 B．FN1 始终减小，FN2 始终减小 C．FN1 先增大后减小，FN2 始终减小 D．FN1 先增大后减小，FN2 先减小后增大
第三章
相互作用
习题课 受力分析物体的平衡
第三章
相互作用
1．弹力 (1)产生条件：①接触；②发生弹性形变． (2)弹力有无的判断方法 ①条件法；②假设法；③作用效果法． 2．摩擦力 (1)产生条件：①接触面粗糙；②两物体间存在弹力；③两物体 间发生相对运动或有相对运动趋势． (2)方向：滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反；静摩擦力 的方向与相对运动趋势的方向相反．
栏目 导引
第三章
相互作用
3．物体的平衡 (1)平衡状态：静止或匀速直线运动． (2)二力平衡条件：二力大小相等、方向相反、作用在同一条直 线上，即二力的合力为 0. 4．力的合成与分解 (1)力的合成方法：①平行四边形定则；②矢量三角形定则；③ 正交分解法． (2)力的分解方法：①平行四边形定则；②按作用效果分解；③ 正交分解法．
栏目 导引
第三章
相互作用
动态平衡问题的求解 动态平衡是指物体的状态发生缓慢变化，可以认为任一时刻都 处于平衡状态．分析此类问题时，常用方法有： 1．图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则 或三角形定则画出不同状态下力的矢量图(画在同一个图中 )， 然后根据有向线段 ( 表示力 ) 长度的变化判断各个力的变化情 况． 2．解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方
栏目 导引
第三章
相互作用
共点力作用下物体的平衡 1．对平衡状态的理解 (1)两种平衡状态：共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀 速直线运动状态． (2)“静止”和“v＝0”的区别与联系
a＝0时，是静止，是平衡状态 v＝0 a≠0时，不是平衡状态
总之，平衡状态是指 a＝0 的状态．
栏目 导引
[答案] AC
栏目 导引
第三章
相互作用
1. 如图所示， 用平行于斜面体 A 的斜面的轻 弹簧将物块 P 拴接在挡板 B 上， 在物块 P 上施加沿斜面向上的 推力 F，整个系统处于静止状态．下列说法正确的是( )
A．物块 P 与斜面之间一定存在摩擦力 B．弹簧的弹力一定沿斜面向下 C．地面对斜面体 A 的摩擦力水平向左 D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小
栏目 导引
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)三角形法：当三个共点力平衡时，三个力可以构成首尾相连 的矢量三角形，这种方法一般用来讨论动态平衡问题和其中两 个力垂直较为方便．
第三章
相互作用
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，如图丙 所示，由几何关系可得 F＝F′＝mgtan θ. 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，如图丁所示．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
第三章
相互作用
2．对共点力作用下平衡条件的理解 (1)共点力作用下物体的平衡条件两种表达式： ①F 合＝0
F合x＝0 ②正交表示法 F合y＝0
， 其中 F 合 x 和 F 合 y 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．
栏目 导引
第三章
相互作用
(2)由平衡条件得出的结论 ①物体受两个力作用平衡时，这两力必大小相等，方向相反， 作用在同一直线上． ②物体受三个力作用平衡时，其中任意两力的合力必与第三个 力等大反向． ③物体受三个以上的力作用平衡时，其中任意一个力与其余几 个力的合力等大反向．
[答案] B
栏目 导引
第三章
相互作用
4.(2014· 高考上海卷)如图，光滑的四分之一 圆弧轨道 AB 固定在竖直平面内，A 端与水平面相切．穿在轨 道上的小球在拉力 F 作用下，缓慢地由 A 向 B 运动，F 始终沿 轨道的切线方向，轨道对球的弹力为 FN.在运动过程中( )
A．F 增大，FN 减小 C．F 增大，FN 增大
栏目 导引
第三章
相互作用
[解析] (1)取小球为研究对象进行受力分析，由平衡条件得： FTsin 37° ＝F FTcos 37° ＝mg 3 联立解得 F＝ mg. 4 (2)取 A、B 组成的系统为研究对象 FN＝2mg，Ff＝F. 3 (3)由(2)可知环受到的摩擦力大小为 mg，方向水平向左． 4 3 3 [答案] (1) mg (2)2mg (3) mg 方向水平向左 4 4
[答案] 见解析
栏目 导引
第三章
相互作用
2.(2016· 山西高一检测)如图所示，质量为 m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最 高点 A，另一端与小球相连．小球静止时位于环上的 B 点，此 时轻绳与竖直方向的夹角为 60° ，则轻绳对小球的拉力大小为 ( ) B． 3mg 3 D． mg 2
栏目 导引
)
第三章
相互作用
解析：选 B．设水平作用力为 F.滑块 B 刚好不下滑，根据平衡 条件得 mBg＝μ1F；滑块 A 恰好不滑动，则滑块 A 与地面之间 的摩擦力等于最大静摩擦力，把 A、B 看成一个整体，根据平 mA 1－μ1μ2 衡条件得 F＝μ2(mA＋mB)g，解得 ＝ .选项 B 正确． mB μ1μ2