《物理必修课件－受力分析 共点力的平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理必修课件－受力分析 共点力的平衡（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、受力分析 1定义： 把指定物体 (研究对象 )在特定的物理环境中受到 的所有 都找出来，并画出 ，这个过程就是 受力分析 2受力分析的顺序 先找 (重力、电场力、磁场力 )，再找 (弹力、 摩擦力 )，最后分析其他力 外力 受力图 场力 接触力 3受力分析的三个判断依据 (1)从力的概念判断，寻找对应的 物体 (2)从力的性质判断，寻找产生的原因 (3)从力的效果判断，寻找是否产生 或改变 (是静止、是匀速运动还是有加速度 ) 施力 形变 运动状态 二、共点力作用下物体的平衡 1平衡态 (1)静止：物体的 和 都等于零的状态 (2)匀速直线运动：物体的 不为零，其 为零的 状态 2平衡条件
2、 (1)物体所受合外力为零，即 0. (2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为 0， 0. 速度 加速度 速度 加速度 3物体平衡条件的相关推论 (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 (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，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小 、 方向 (3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡，其中任何 一个力与其余力的合力大小 ，方向 相等 相反 相反 相等 相反 相等 物体的速度等于零不同于静止，物体静止时 (v 0，a 0)处于平衡状态，而物体只是速度等于零不一定处于平衡状态，如物体竖直上抛到最高
3、点和单摆摆球及弹簧振子在最大位移处时，速度均等于零，但加速度不等于零，不处于平衡状态 1常用方法 (1)整体法和隔离法 当物理情景中涉及物体较多时，就要考虑采用整体法和 隔离法 整体法 同时满足上述两个条件即可采用整体法 各物体运动状态相同 隔离法 物体必须从系统中隔离出来，独立地进行受力分析，列出方程 联系：牛顿第三定律 整体法和隔离法有时要交叉使用，运用力的相互作用原理从整体法过渡到隔离法 分析系统内各物体（各部分）间相互作用各物体运动状态不相同 (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 2
4、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，也可以是多个物体组成的系统 (2)隔离物体分析 将研究对象从周围物体中隔离出来，只 分析周围有哪些物体对它施加了力的作用 (3)按一定的顺序找出物体 (或系统 )受到的所有外力，以免漏 掉受的力 (4)画出受力示意图 边分析边将力一一画在受力示意图 上，准确地标出各力的方向 (5)检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，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， 可能发生漏力、多力或错力现象 3注意的问题 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用 力混淆 (2)对于分析出的物体受到的每一个力，
5、都必须明确其来源， 即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有 (3)合力和分力不能重复考虑 (4)研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不要 把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再 进行力的合成或分解 (5)区分内力与外力，对几个物体的整体进行受力分析时， 这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现； 当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力， 要在受力分析图中画出 受力分析是解决力学问题的一个必须步骤，是正确解答问题的前提，在高考中它多与其他知识相结合进行考查 1如图 2 3 1所示，物体 上，在力 A、 体 ( ) A 2 B 3 C 4 D 5 解析： A、
6、必有弹力，故 力 对 B 的弹力，为了 受 摩擦力，如图所示，所以 个 答案： C 方法 内 容 分解法 物体受到几个力的作用 ， 将某一个力按力的实际效果进行分解 ， 则其分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件 合成法 物体受几个力的作用 ， 通过合成的方法将它们简化成两个力 ， 这两个力满足二力平衡条件 方法 内 容 正交 分解法 将处于平衡状态的物体所受的力分解为相互正交的两组 ， 每一组的力都满足二力平衡条件 力的三 角形法 物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时 ， 这三个力的矢量箭头首尾相接 ， 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 ，
7、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 方法 内 容 图 解法 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 . 前提是合力不变，一个分 力的方向不变； 正确判断某一个分力的大小和方向 变化及其引起的另一分力的变化； 注意某一分力方 向变化的空间 统内的任 何一个物体均处于平衡状态，此时可以对系统列平衡 方程，也可以对系统内的任何一个物体列平衡方程， 并且在任意一个方向上
8、的合力均为零 2 (2009山东高考 )如图 2 3 2所 示，光滑半球形容器固定在水平 面上， 质量为 小滑块，在水平力 止于 滑块所受支持力为 的夹角为 ，下列关系正确的是 ( ) A F B F D 析： 滑块受力如图所示，由平衡条件知： F ， 故 答案： A 均匀长杆一端搁在地面上，另一端用细线系在天 花板上，如图 2 3 3所示的受力分析示意图中，正确的是 ( ) 思路点拨 解答本题时应注意以下两点： (1)地面对杆的支持力垂直于接触面而不是沿杆； (2)地面对杆有无摩擦力及摩擦力的方向应根据物体的平衡条件利用假设法做出判断 课堂笔记 长杆处于平衡状态，其所受所有外力的合力为零，即
9、水平方向和竖直方向的合力都要为零，显然选项B、 C、 平方向满足平衡条件的还有 C、 上可知，选项 A、C、 答案 一个物体与其周围物体的每个接触处最多存在两个接触力：弹力和摩擦力，有弹力不一定有摩擦力，某个力是否存在，要结合运动状态利用物理规律做出判断 . 如图 2 3 4所示，在一个半圆 环上用两根细绳悬挂一个重 使 沿半圆环缓缓移到水平位置 则 A、 ) A B C D 思路点拨 本题应把重力作为分解的对象，它对两绳产生两个拉紧的效果，即两分力方向是沿绳所在直线的，先作初始的力分解平行四边形，然后根据 图中判断各力的变化情况 课堂笔记 因为绳结点 物的拉力 F，所以才使 B 绳受力，因此
10、将拉力 图所示 方向不变，从 B 的过程中，在 绳受力分别为 案为 D. 答案 D 解答此类问题易犯的错误是不明确不变量和变化量的关系，不能保证在变化过程中合力和分力始终组成平行四边形解决此类问题的关键是抓住不变量，画出变化过程中的平行四边形，根据边角关系讨论力的大小和方向变化 . (14分 )(2010广东省实验中学模拟 ) 如图 2 3 5所示，质量为 质量为 间，处于静止状态 相接触的边与 竖直方向的夹角为 ，若不计一切摩擦， 求： (1)水平面对正方体 (2)墙面对正方体 思路点拨 求解此题应注意以下三点： (1)整体法分析受力，利用平衡求水平面对正方体 (2)隔离 建立直角坐标系； (3)列平衡方程求墙面对正方体 解题样板 (1)以两个正方体整体为研究对象，整体受到向上的支持力和向下的重力，处于静止状态 (4分 ) 所以水平面对正方体 (M m)g (2分 ) (2)对正方体 2 3 6所示 (2分 ) 把 (2分 ) (2分 ) 解得 (2分 ) 答案 (1)(M m)g (2) 灵活地选取研究对象可以使问题简化对于处于平衡状态的两个物体组成的系统，在不涉及内力时，优先考虑整体法有时即使求解的是系统外力，也必须采取隔离法分析，如求解本题的墙面对正方体 采用了隔离法 1物体在共点力的作用下，下列说法中正确的是 ( ) A
