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1、专题一力和运动一什么叫物体的受力分析?分析研究对象分析研究对象分析研究对象分析研究对象所受到所受到所受到所受到的研究对象以外的研究对象以外的研究对象以外的研究对象以外的物体对它的作用力(的物体对它的作用力(的物体对它的作用力(的物体对它的作用力(外力外力外力外力),而不分析),而不分析),而不分析),而不分析研究对象对研究对象以外的物体研究对象对研究对象以外的物体研究对象对研究对象以外的物体研究对象对研究对象以外的物体施加施加施加施加的力,的力,的力,的力,也不分析研究对象内部各部分之间的相互也不分析研究对象内部各部分之间的相互也不分析研究对象内部各部分之间的相互也不分析研究对象内部各部分之间
2、的相互作用力(作用力(作用力(作用力(内力内力内力内力)二受力分析按什么程序进行?1.1.明确研究对象(整体法和隔离法)明确研究对象(整体法和隔离法)研究对象可以是研究对象可以是研究对象可以是研究对象可以是某一个物体某一个物体某一个物体某一个物体,也可以是几个物体,也可以是几个物体,也可以是几个物体,也可以是几个物体组成的组成的组成的组成的系统系统系统系统。求各部分求各部分求各部分求各部分加速度相同加速度相同加速度相同加速度相同的联接体中的的联接体中的的联接体中的的联接体中的加速度或合加速度或合加速度或合加速度或合外力时外力时外力时外力时,优先考虑,优先考虑,优先考虑,优先考虑“ “整体法整体
3、法整体法整体法” ”;如果还要求物体间;如果还要求物体间;如果还要求物体间;如果还要求物体间的作用力,再用的作用力,再用的作用力,再用的作用力,再用“ “隔离法隔离法隔离法隔离法” ”当各部分当各部分当各部分当各部分加速度不同时加速度不同时加速度不同时加速度不同时, , , ,一般采用一般采用一般采用一般采用“ “隔离法隔离法隔离法隔离法” ”也可以采用也可以采用也可以采用也可以采用“ “整体法整体法整体法整体法” ”解题解题解题解题例例例例1. 1. 在粗糙水平面上放着一个三角形木块在粗糙水平面上放着一个三角形木块在粗糙水平面上放着一个三角形木块在粗糙水平面上放着一个三角形木块abcabc,
4、在它的两个粗糙,在它的两个粗糙,在它的两个粗糙,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为斜面上分别放有质量为斜面上分别放有质量为斜面上分别放有质量为mm1 1和和和和mm2 2的两个物体,的两个物体,的两个物体,的两个物体,mm1 1mm2 2,若两物体分别以若两物体分别以若两物体分别以若两物体分别以v v1 1和和和和v v2 2沿斜面向下做匀速运动,且沿斜面向下做匀速运动,且沿斜面向下做匀速运动,且沿斜面向下做匀速运动,且v v1 1 v v2 2, ,三角三角三角三角形木块保持静止状态,则粗糙水平面对三角形木块形木块保持静止状态,则粗糙水平面对三角形木块形木块保持静止状态,则粗糙水平面对三角形
5、木块形木块保持静止状态,则粗糙水平面对三角形木块A. A. 摩擦力的方向水平向右摩擦力的方向水平向右摩擦力的方向水平向右摩擦力的方向水平向右B. B. 摩擦力的方向水平向左摩擦力的方向水平向左摩擦力的方向水平向左摩擦力的方向水平向左C. C. 摩擦力的方向不能确定摩擦力的方向不能确定摩擦力的方向不能确定摩擦力的方向不能确定D.D.以上结论都不对以上结论都不对以上结论都不对以上结论都不对D Dm1m2abcM+2mgN解解解解2 2 2 2:由于三角形木块和斜面上的两物体加:由于三角形木块和斜面上的两物体加:由于三角形木块和斜面上的两物体加:由于三角形木块和斜面上的两物体加速度均相等,可以把它们
6、看成一个整体,速度均相等,可以把它们看成一个整体,速度均相等,可以把它们看成一个整体,速度均相等,可以把它们看成一个整体,竖直方向受到重力(竖直方向受到重力(竖直方向受到重力(竖直方向受到重力(M+mM+mM+mM+m1 1 1 1+m+m+m+m2 2 2 2)g g g g和支持力和支持力和支持力和支持力N N N N作用处于平衡状态,水平方向无任何滑动作用处于平衡状态,水平方向无任何滑动作用处于平衡状态,水平方向无任何滑动作用处于平衡状态,水平方向无任何滑动趋势,因此不受地面的摩擦力作用趋势,因此不受地面的摩擦力作用趋势,因此不受地面的摩擦力作用趋势,因此不受地面的摩擦力作用. . .
7、.如果连接体中各部分的加速度相同,并且不涉及到物体之间的相互作用力时,一般选用“整体法”m1m2abcv1v2解解解解1 1 1 1:隔离法:隔离法:隔离法:隔离法. . . .例例例例2. 2. 底座底座底座底座A A上有一根直立长杆,其总质量为上有一根直立长杆,其总质量为上有一根直立长杆,其总质量为上有一根直立长杆,其总质量为MM,杆,杆,杆,杆上套有质量为上套有质量为上套有质量为上套有质量为mm的环的环的环的环B B, 它与杆有摩擦,设摩擦力它与杆有摩擦,设摩擦力它与杆有摩擦,设摩擦力它与杆有摩擦,设摩擦力的大小恒定。当环从底座以初速度的大小恒定。当环从底座以初速度的大小恒定。当环从底座
8、以初速度的大小恒定。当环从底座以初速度v v向上飞起时,向上飞起时,向上飞起时,向上飞起时,底座保持静止,环的加速度大小为底座保持静止,环的加速度大小为底座保持静止,环的加速度大小为底座保持静止,环的加速度大小为a a,求环在升起,求环在升起,求环在升起,求环在升起过程中,底座对水平面的压力分别是多大?过程中,底座对水平面的压力分别是多大?过程中,底座对水平面的压力分别是多大?过程中,底座对水平面的压力分别是多大? v解解解解1 1 1 1:环向上做匀减速运:环向上做匀减速运:环向上做匀减速运:环向上做匀减速运动,底座连同直杆静止动,底座连同直杆静止动,底座连同直杆静止动,底座连同直杆静止mg
9、fa环环环环v底底底底座座座座MgNf 因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力解解解解2 2 2 2:对环杆(连同底座)为研究对象,根据牛顿第二定律得:对环杆(连同底座)为研究对象,根据牛顿第二定律得:对环杆(连同底座)为研究对象,根据牛顿第二定律得:对环杆(连同底座)为研究对象,根据牛顿第二定律得因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力例例例例3 3如图所示:一圆筒形气缸,静置于地面上,气缸如图所示:一圆筒形气缸,静置于地面上,气缸如图所示:一圆筒形气缸,静置于地面上,气缸如图所
10、示:一圆筒形气缸,静置于地面上,气缸筒的质量为筒的质量为筒的质量为筒的质量为MM,活塞(连同手柄)的质量为,活塞(连同手柄)的质量为,活塞(连同手柄)的质量为,活塞(连同手柄)的质量为mm,气缸内,气缸内,气缸内,气缸内部横截面积为部横截面积为部横截面积为部横截面积为S S,大气压为,大气压为,大气压为,大气压为P P0 0 ,若用手提住活塞手柄缓,若用手提住活塞手柄缓,若用手提住活塞手柄缓,若用手提住活塞手柄缓慢上提,设气缸足够长,不计气缸内气体重量和各处摩慢上提,设气缸足够长,不计气缸内气体重量和各处摩慢上提,设气缸足够长,不计气缸内气体重量和各处摩慢上提,设气缸足够长,不计气缸内气体重量
11、和各处摩擦,试求气缸刚被提离地面时缸内气体的压强擦,试求气缸刚被提离地面时缸内气体的压强擦,试求气缸刚被提离地面时缸内气体的压强擦,试求气缸刚被提离地面时缸内气体的压强mMS解解解解1 1 1 1:以活塞为研究对象:以活塞为研究对象:以活塞为研究对象:以活塞为研究对象mgmgmgmgp0spsF以汽缸和活塞组成的系统为研究对象以汽缸和活塞组成的系统为研究对象以汽缸和活塞组成的系统为研究对象以汽缸和活塞组成的系统为研究对象联立以上两式解出气体的压强联立以上两式解出气体的压强联立以上两式解出气体的压强联立以上两式解出气体的压强mMS解解解解2 2 2 2:以汽缸为研究对象:以汽缸为研究对象:以汽缸
12、为研究对象:以汽缸为研究对象MgMgMgMgpsp0s因此气体的压强因此气体的压强因此气体的压强因此气体的压强求固体封闭气体的压强,首先应灵活选择研究对象,对研究对象按顺序进行受力分析,注意不要漏掉内、外气体的压力2.2.按顺序受力分析(只分析性质力)按顺序受力分析(只分析性质力) 先先先先主动力主动力主动力主动力(万有引力包括重力、电场力),(万有引力包括重力、电场力),(万有引力包括重力、电场力),(万有引力包括重力、电场力),后后后后被动力被动力被动力被动力(洛伦兹力、弹力、摩擦力)(洛伦兹力、弹力、摩擦力)(洛伦兹力、弹力、摩擦力)(洛伦兹力、弹力、摩擦力)被动力中,被动力中,被动力中
13、,被动力中,先洛伦兹力先洛伦兹力先洛伦兹力先洛伦兹力(与物体的速度有关),(与物体的速度有关),(与物体的速度有关),(与物体的速度有关),后接触力后接触力后接触力后接触力(弹力和摩擦力,与物体的加速度密切相关)(弹力和摩擦力,与物体的加速度密切相关)(弹力和摩擦力,与物体的加速度密切相关)(弹力和摩擦力,与物体的加速度密切相关)接触力中必须接触力中必须接触力中必须接触力中必须先弹力,后摩擦力先弹力,后摩擦力先弹力,后摩擦力先弹力,后摩擦力(弹力是产(弹力是产(弹力是产(弹力是产生摩擦力的必要条件)生摩擦力的必要条件)生摩擦力的必要条件)生摩擦力的必要条件). . . . 只分析性质力,不分析
14、效果力只分析性质力,不分析效果力只分析性质力,不分析效果力只分析性质力,不分析效果力(如向心力、回(如向心力、回(如向心力、回(如向心力、回复力等)复力等)复力等)复力等) 例例例例1. 1. 如图所示,在倾角如图所示,在倾角如图所示,在倾角如图所示,在倾角=30=30的粗糙斜面上放一重量的粗糙斜面上放一重量的粗糙斜面上放一重量的粗糙斜面上放一重量为为为为GG的物体,物体能保持静止。现在用与斜面底边平的物体,物体能保持静止。现在用与斜面底边平的物体,物体能保持静止。现在用与斜面底边平的物体,物体能保持静止。现在用与斜面底边平行的力行的力行的力行的力F=G/2F=G/2推物体,物体恰能做匀速直线
15、运动,推物体,物体恰能做匀速直线运动,推物体,物体恰能做匀速直线运动,推物体,物体恰能做匀速直线运动,则物体与斜面之间的滑动摩擦因数是多少?则物体与斜面之间的滑动摩擦因数是多少?则物体与斜面之间的滑动摩擦因数是多少?则物体与斜面之间的滑动摩擦因数是多少?mF 解:物体在推力及重力平行斜面的解:物体在推力及重力平行斜面的解:物体在推力及重力平行斜面的解:物体在推力及重力平行斜面的分力作用下,沿斜面斜下方向作匀分力作用下,沿斜面斜下方向作匀分力作用下,沿斜面斜下方向作匀分力作用下,沿斜面斜下方向作匀速直线运动,故物体只受到一个与速直线运动,故物体只受到一个与速直线运动,故物体只受到一个与速直线运动
16、,故物体只受到一个与其运动方向相反(沿斜面斜上方向)其运动方向相反(沿斜面斜上方向)其运动方向相反(沿斜面斜上方向)其运动方向相反(沿斜面斜上方向)的滑动摩擦力作用。的滑动摩擦力作用。的滑动摩擦力作用。的滑动摩擦力作用。NGcos300Gsin300FfmgqvBv例例例例2 2小球质量为小球质量为小球质量为小球质量为mm,电荷为,电荷为,电荷为,电荷为+q+q,以初速度,以初速度,以初速度,以初速度v v向右滑入水向右滑入水向右滑入水向右滑入水平绝缘杆,匀强磁场方向如图所平绝缘杆,匀强磁场方向如图所平绝缘杆,匀强磁场方向如图所平绝缘杆,匀强磁场方向如图所示,球与杆间的动摩擦因数为示,球与杆间
17、的动摩擦因数为示,球与杆间的动摩擦因数为示,球与杆间的动摩擦因数为 。试描述小球在杆上的运动情况。试描述小球在杆上的运动情况。试描述小球在杆上的运动情况。试描述小球在杆上的运动情况。解:解:解:解:( 1) ( 1) ( 1) ( 1) 当当当当qvBqvBqvBqvB=mg=mg=mg=mg时时时时小球水平向右做匀速运动小球水平向右做匀速运动小球水平向右做匀速运动小球水平向右做匀速运动vava小球先做加速度减小的变减速直线运动,当小球先做加速度减小的变减速直线运动,当小球先做加速度减小的变减速直线运动,当小球先做加速度减小的变减速直线运动,当a=0a=0a=0a=0时小球做匀时小球做匀时小球
18、做匀时小球做匀速运动速运动速运动速运动 fmgNqvB( 2) ( 2) ( 2) ( 2) 当当当当qvBqvBqvBqvBmgmgmgmg时时时时va fNmg受力分析的次序必须是先场力,后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力.由于洛伦兹力跟物体运动速度密切相关,而弹力和摩擦力是被动力,它们由主动力和运动状态决定,因此受力分析必须结合物体的运动状态进行分析qvB 当当当当qvBqvBqvBqvBmgmgmgmg时时时时vvaaN小球做加速度增大的变减速直线运动,直到速度减小为零为小球做加速度增大的变减速直线运动,直到速度减小为零为小球做加速度增大的变减速直线运动,直到速度减小为零为小球做加
19、速度增大的变减速直线运动,直到速度减小为零为止止止止3.3.按比例认真画出物体的受力分析图按比例认真画出物体的受力分析图根据受力分析根据受力分析根据受力分析根据受力分析按比例按比例按比例按比例画出物体的受力分析图,解画出物体的受力分析图,解画出物体的受力分析图,解画出物体的受力分析图,解决问题需要合成或分解时,必须画出相应的决问题需要合成或分解时,必须画出相应的决问题需要合成或分解时,必须画出相应的决问题需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边平行四边平行四边平行四边形(或三角形),形(或三角形),形(或三角形),形(或三角形),注意注意注意注意实线、虚线和箭头实线、虚线和箭头实线、虚线和箭头
20、实线、虚线和箭头这些细节。这些细节。这些细节。这些细节。在受力分析图旁标明相关在受力分析图旁标明相关在受力分析图旁标明相关在受力分析图旁标明相关角度角度角度角度和和和和加速度加速度加速度加速度有向线段有向线段有向线段有向线段 例例例例1 1用长为用长为用长为用长为L L的细线吊着质量为的细线吊着质量为的细线吊着质量为的细线吊着质量为mm的带正电荷的带正电荷的带正电荷的带正电荷q q的小球,的小球,的小球,的小球,悬于悬于悬于悬于OO点,并在点,并在点,并在点,并在OO点正下方点正下方点正下方点正下方L L处放置一个带正电荷处放置一个带正电荷处放置一个带正电荷处放置一个带正电荷QQ的小的小的小的
21、小球,平衡时,细线偏转一个角度,此时细线上的张力为球,平衡时,细线偏转一个角度,此时细线上的张力为球,平衡时,细线偏转一个角度,此时细线上的张力为球,平衡时,细线偏转一个角度,此时细线上的张力为F, (1)F, (1)若使电荷量若使电荷量若使电荷量若使电荷量q q加倍,重新稳定后,丝线偏转更大的加倍,重新稳定后,丝线偏转更大的加倍,重新稳定后,丝线偏转更大的加倍,重新稳定后,丝线偏转更大的角度,细线上张力变为角度,细线上张力变为角度,细线上张力变为角度,细线上张力变为F,F,则:则:则:则: (2)(2)若由于漏电两个带电若由于漏电两个带电若由于漏电两个带电若由于漏电两个带电小球的电量逐渐减少
22、小球的电量逐渐减少小球的电量逐渐减少小球的电量逐渐减少, ,在电荷漏完以前在电荷漏完以前在电荷漏完以前在电荷漏完以前, , 细线上张力变为细线上张力变为细线上张力变为细线上张力变为FF,则:,则:,则:,则:A.FA.FFFmg B.Fmg B.FFC.FFC.FF D.FmgF D.FmgmgT模型化归模型化归 利用利用矢量矢量与与几何几何相似求解相似求解三个共点力的平衡问题三个共点力的平衡问题. .F对研究对象认真受力分析,按比例画出受力分析示意图是解力学题的基础.A A A A 种类种类产生条件产生条件方向方向大小大小特点特点有质量的两有质量的两个物体之间个物体之间重心(重心重心(重心不
23、一定在物不一定在物体上)体上)沿两物体中沿两物体中心连线向里心连线向里万有万有引力引力重重力力物体在地球物体在地球表面及附近表面及附近总是竖直向下总是竖直向下跟水平面垂直跟水平面垂直1.1.普遍性普遍性2.2.相互性相互性3.3.宏观性宏观性三用什么方法进行受力分析?方法方法方法方法1 1:结合:结合:结合:结合假设法假设法假设法假设法根据根据根据根据力产生的条件力产生的条件力产生的条件力产生的条件进行受力进行受力进行受力进行受力分析分析分析分析种类种类产生条件产生条件方向方向大小大小特点特点只要电荷在电只要电荷在电场中就会受到场中就会受到电场力电场力正(负)电荷正(负)电荷受到电场力的受到电
24、场力的方向与电场方方向与电场方向相同(反)向相同(反)电场力做功与电场力做功与路径无关,电路径无关,电场力做功等于场力做功等于电势能的减少电势能的减少量量电电场场力力磁磁场场力力洛洛伦伦兹兹力力安安培培力力通电导线在磁场通电导线在磁场中,并且电流方中,并且电流方向和磁场方向不向和磁场方向不平行。平行。运动电荷在磁场运动电荷在磁场中,并且运动方中,并且运动方向和磁场方向不向和磁场方向不平行。平行。左手定则左手定则。安。安培力的方向总培力的方向总是垂直电流方是垂直电流方向和磁场方向向和磁场方向决定的平面。决定的平面。左手定则左手定则。洛伦。洛伦兹力的方向总是兹力的方向总是垂直电荷速度方垂直电荷速度
25、方向和磁场方向决向和磁场方向决定的平面。定的平面。洛伦洛伦兹力永远不做功。兹力永远不做功。1.1.匀强磁场匀强磁场2.B2.B、I I垂直垂直3.L3.L为有效长度为有效长度1.1.匀强磁场匀强磁场2.B2.B、v v垂直垂直安培力是洛安培力是洛伦兹力的宏伦兹力的宏观表现,洛观表现,洛伦兹力是安伦兹力是安培力的微观培力的微观本质。两者本质。两者大小为倍数大小为倍数关系,方向关系,方向相同相同方法方法方法方法2 2:结合牛顿第二定律根据:结合牛顿第二定律根据:结合牛顿第二定律根据:结合牛顿第二定律根据力产生的效果力产生的效果力产生的效果力产生的效果进行受力分析进行受力分析进行受力分析进行受力分析
26、力的作用效果是使物体形变或产生加速度,所力的作用效果是使物体形变或产生加速度,所力的作用效果是使物体形变或产生加速度,所力的作用效果是使物体形变或产生加速度,所以我们既可以根据以我们既可以根据以我们既可以根据以我们既可以根据力的产生条件力的产生条件力的产生条件力的产生条件进行受力分析,也进行受力分析,也进行受力分析,也进行受力分析,也可以根据可以根据可以根据可以根据力的作用效果力的作用效果力的作用效果力的作用效果进行受力分析,也就是根据进行受力分析,也就是根据进行受力分析,也就是根据进行受力分析,也就是根据胡克定律,物体的平衡条件和牛顿第二定律进行受胡克定律,物体的平衡条件和牛顿第二定律进行受
27、胡克定律,物体的平衡条件和牛顿第二定律进行受胡克定律,物体的平衡条件和牛顿第二定律进行受力分析同时弹力(不包括弹簧力)和静摩擦力都力分析同时弹力(不包括弹簧力)和静摩擦力都力分析同时弹力(不包括弹簧力)和静摩擦力都力分析同时弹力(不包括弹簧力)和静摩擦力都属于被动力它们由主动力和物体的运动状态(加属于被动力它们由主动力和物体的运动状态(加属于被动力它们由主动力和物体的运动状态(加属于被动力它们由主动力和物体的运动状态(加速度)决定,通常分析弹力和静摩擦力结合运动状速度)决定,通常分析弹力和静摩擦力结合运动状速度)决定,通常分析弹力和静摩擦力结合运动状速度)决定,通常分析弹力和静摩擦力结合运动状
28、态进行分析态进行分析态进行分析态进行分析解:以解:以解:以解:以A A A A为研究对象,为研究对象,为研究对象,为研究对象,A A A A受受受受mgmgmgmg重力和其它土豆的作用重力和其它土豆的作用重力和其它土豆的作用重力和其它土豆的作用F F F F,而产生水平向右的加速度。得,而产生水平向右的加速度。得,而产生水平向右的加速度。得,而产生水平向右的加速度。得D D D D正确。正确。正确。正确。 mgmaF例例例例1.1.1.1.如图,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度如图,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度如图,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度如图,有一箱装得很满的土豆,以
29、一定的初速度在动摩擦因数为在动摩擦因数为在动摩擦因数为在动摩擦因数为的水平地面的水平地面的水平地面的水平地面上向左做匀减速运动,不计其上向左做匀减速运动,不计其上向左做匀减速运动,不计其上向左做匀减速运动,不计其他外力及空气阻力,则中间一他外力及空气阻力,则中间一他外力及空气阻力,则中间一他外力及空气阻力,则中间一质量为质量为质量为质量为m m m m的土豆的土豆的土豆的土豆A A A A受到其他土豆受到其他土豆受到其他土豆受到其他土豆对它的作用力大小应是对它的作用力大小应是对它的作用力大小应是对它的作用力大小应是A. mg B. mgA. mg B. mgA. mg B. mgA. mg B
30、. mg C. D. C. D. C. D. C. D.A连接体问题的解题策略整体法求加速度,隔离法求相互作用力根据力的互成和分解思想,我们把其它土豆对A的作用力看成一个力,结合运动状态根据牛顿第二定律求解例例例例2 2 2 2如图所示,质量为如图所示,质量为如图所示,质量为如图所示,质量为m m m m的物块与转台之间能出现的最大静摩的物块与转台之间能出现的最大静摩的物块与转台之间能出现的最大静摩的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的擦力为物块重力的擦力为物块重力的擦力为物块重力的k k k k倍倍倍倍, , , ,它与转台转轴它与转台转轴它与转台转轴它与转台转轴OOOOOOOO相
31、相相相距距距距R R R R,物块随转台由静止开始转动,物块随转台由静止开始转动,物块随转台由静止开始转动,物块随转台由静止开始转动, , , ,当转速增当转速增当转速增当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到相对转台开始滑动前的这一过物块由静止到相对转台开始滑动前的这一过物块由静止到相对转台开始滑动前的这一过物块由静止到相对转台开始滑动前的这一过程中,转台对物块的摩擦力的方向程中,转台对物块的摩擦力的方向程中,转台对物块的摩擦力的方向程中,转台对物块的摩擦力的方
32、向A.A.A.A.与运动方向相同与运动方向相同与运动方向相同与运动方向相同B.B.B.B.与运动方向相反与运动方向相反与运动方向相反与运动方向相反C.C.C.C.与运动方向垂直与运动方向垂直与运动方向垂直与运动方向垂直D.D.D.D.与运动方向成一锐角与运动方向成一锐角与运动方向成一锐角与运动方向成一锐角OOm根据牛顿第二定律分析静摩擦力根据牛顿第二定律分析静摩擦力Dvff心f切 解:物体做变速圆周运动,一方面需解:物体做变速圆周运动,一方面需解:物体做变速圆周运动,一方面需解:物体做变速圆周运动,一方面需要向心力改变运动方向,另一方面需要向心力改变运动方向,另一方面需要向心力改变运动方向,另
33、一方面需要向心力改变运动方向,另一方面需要切向力改变速度大小故静摩擦力要切向力改变速度大小故静摩擦力要切向力改变速度大小故静摩擦力要切向力改变速度大小故静摩擦力应该有应该有应该有应该有f f f f心心心心f f f f切这两个分量,故静摩擦切这两个分量,故静摩擦切这两个分量,故静摩擦切这两个分量,故静摩擦力的方向与运动方向成一锐角力的方向与运动方向成一锐角力的方向与运动方向成一锐角力的方向与运动方向成一锐角例例例例3. 3. 3. 3. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的一航天探测器
34、完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以先加速运动,再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以先加速运动,再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以先加速运动,再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是下关于喷气方向的描述中正确的是下关于喷气方向的描述中正确的是下关于喷气方向的描述中正确的是A A A
35、A探测器加速运动时,沿直线向后喷气探测器加速运动时,沿直线向后喷气探测器加速运动时,沿直线向后喷气探测器加速运动时,沿直线向后喷气 B B B B探测器加速运动时,竖直向下喷气探测器加速运动时,竖直向下喷气探测器加速运动时,竖直向下喷气探测器加速运动时,竖直向下喷气C C C C探测器匀速运动时,竖直向下喷气探测器匀速运动时,竖直向下喷气探测器匀速运动时,竖直向下喷气探测器匀速运动时,竖直向下喷气 D D D D探测器匀速运动时,不需要喷气探测器匀速运动时,不需要喷气探测器匀速运动时,不需要喷气探测器匀速运动时,不需要喷气解析:探测器沿直线加速运动时,所解析:探测器沿直线加速运动时,所解析:探
36、测器沿直线加速运动时,所解析:探测器沿直线加速运动时,所受合力受合力受合力受合力F F F F合方向与运动方向相同,而重合方向与运动方向相同,而重合方向与运动方向相同,而重合方向与运动方向相同,而重力方向竖直向下,由平行四边形定则力方向竖直向下,由平行四边形定则力方向竖直向下,由平行四边形定则力方向竖直向下,由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方,因此喷气知推力方向必须斜向上方,因此喷气知推力方向必须斜向上方,因此喷气知推力方向必须斜向上方,因此喷气方向斜向下方。匀速运动时,所受合方向斜向下方。匀速运动时,所受合方向斜向下方。匀速运动时,所受合方向斜向下方。匀速运动时,所受合力为零,因此推力方
37、向必须竖直向上,力为零,因此推力方向必须竖直向上,力为零,因此推力方向必须竖直向上,力为零,因此推力方向必须竖直向上,喷气方向竖直向下。选喷气方向竖直向下。选喷气方向竖直向下。选喷气方向竖直向下。选C C C CFFGGvF合合vVaC C明确火箭、飞船等航天器动力的来源问题B C解解解解: :金属球刚好放入箱子,什么球与箱子以共同的金属球刚好放入箱子,什么球与箱子以共同的金属球刚好放入箱子,什么球与箱子以共同的金属球刚好放入箱子,什么球与箱子以共同的加速度向下运动,先以整体为研究对象,进行受加速度向下运动,先以整体为研究对象,进行受加速度向下运动,先以整体为研究对象,进行受加速度向下运动,先
38、以整体为研究对象,进行受力分析,根据牛顿第二定律得力分析,根据牛顿第二定律得力分析,根据牛顿第二定律得力分析,根据牛顿第二定律得a例例例例4. 4. 在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子,其内部刚好放入在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子,其内部刚好放入在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子,其内部刚好放入在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子,其内部刚好放入一个质量一定的金属球,现在从斜面顶端释放箱子,在其加速一个质量一定的金属球,现在从斜面顶端释放箱子,在其加速一个质量一定的金属球,现在从斜面顶端释放箱子,在其加速一个质量一定的金属球,现在从斜面顶端释放箱子,在其加速下滑的过程中,下列关于球对箱子的作
39、用力说法正确的是下滑的过程中,下列关于球对箱子的作用力说法正确的是下滑的过程中,下列关于球对箱子的作用力说法正确的是下滑的过程中,下列关于球对箱子的作用力说法正确的是 A A球对箱子球对箱子球对箱子球对箱子a a面有压力面有压力面有压力面有压力B B球对箱子球对箱子球对箱子球对箱子b b面有压力面有压力面有压力面有压力C C球对箱子球对箱子球对箱子球对箱子c c面有压力面有压力面有压力面有压力D D球对箱子球对箱子球对箱子球对箱子d d面有压力面有压力面有压力面有压力再以金属球为研究对象再以金属球为研究对象再以金属球为研究对象再以金属球为研究对象abcdabcd(M+m)g(M+m)gF FN
40、 NabcdmgmgN NC CaN Nb b动力学的两类基本问题之一根据运动情况求受力情况在连接体问题中的应用关键是正确进行受力分析和运动分析如果研究对象甲受到物体乙的如果研究对象甲受到物体乙的如果研究对象甲受到物体乙的如果研究对象甲受到物体乙的作用力作用力作用力作用力不便分析时,不便分析时,不便分析时,不便分析时,可以转化研究对象研究物体甲,研究已对甲的可以转化研究对象研究物体甲,研究已对甲的可以转化研究对象研究物体甲,研究已对甲的可以转化研究对象研究物体甲,研究已对甲的反作用反作用反作用反作用力力力力因为根据牛顿第三定律,物体间的作用力和反作因为根据牛顿第三定律,物体间的作用力和反作因为
41、根据牛顿第三定律,物体间的作用力和反作因为根据牛顿第三定律,物体间的作用力和反作用力等大、反向、共线,我们可以通过转化研究对象用力等大、反向、共线,我们可以通过转化研究对象用力等大、反向、共线,我们可以通过转化研究对象用力等大、反向、共线,我们可以通过转化研究对象通过分析反作用力,从而确定作用力通过分析反作用力,从而确定作用力通过分析反作用力,从而确定作用力通过分析反作用力,从而确定作用力方法方法方法方法3 3:结合牛顿第三定律,:结合牛顿第三定律,:结合牛顿第三定律,:结合牛顿第三定律,灵活选择转化研灵活选择转化研灵活选择转化研灵活选择转化研究对象,究对象,究对象,究对象,根据根据根据根据力
42、产生的条件及其效果力产生的条件及其效果力产生的条件及其效果力产生的条件及其效果进行受力分析进行受力分析进行受力分析进行受力分析例例例例1 1在加速运动的车厢上,一个人用力向前推车厢,在加速运动的车厢上,一个人用力向前推车厢,在加速运动的车厢上,一个人用力向前推车厢,在加速运动的车厢上,一个人用力向前推车厢,如图所示,人相对车厢未移动,则下列说法正确的是如图所示,人相对车厢未移动,则下列说法正确的是如图所示,人相对车厢未移动,则下列说法正确的是如图所示,人相对车厢未移动,则下列说法正确的是A. A. 人对车厢不做功人对车厢不做功人对车厢不做功人对车厢不做功B. B. 人对车厢做负功人对车厢做负功
43、人对车厢做负功人对车厢做负功C. C. 推力对车厢做正功推力对车厢做正功推力对车厢做正功推力对车厢做正功 D. D. 车对人做正功车对人做正功车对人做正功车对人做正功解析:人对车厢做的功是指人对解析:人对车厢做的功是指人对解析:人对车厢做的功是指人对解析:人对车厢做的功是指人对车厢的合外力做的功车厢的合外力做的功车厢的合外力做的功车厢的合外力做的功( ( ( (人对车厢人对车厢人对车厢人对车厢做的合功),由于车厢的受力中做的合功),由于车厢的受力中做的合功),由于车厢的受力中做的合功),由于车厢的受力中未知因素太多,不宜以车厢为研未知因素太多,不宜以车厢为研未知因素太多,不宜以车厢为研未知因素
44、太多,不宜以车厢为研究对象,以人为研究对象,根据究对象,以人为研究对象,根据究对象,以人为研究对象,根据究对象,以人为研究对象,根据牛顿第二定律进行受力分析牛顿第二定律进行受力分析牛顿第二定律进行受力分析牛顿第二定律进行受力分析, , , ,根根根根据牛顿第三定律确定人对车厢的据牛顿第三定律确定人对车厢的据牛顿第三定律确定人对车厢的据牛顿第三定律确定人对车厢的作用力,最后根据功的物理意义作用力,最后根据功的物理意义作用力,最后根据功的物理意义作用力,最后根据功的物理意义确定各力做功的正负确定各力做功的正负确定各力做功的正负确定各力做功的正负fN1N2amgaN1N2f B C DB C D例例
45、例例2. 2. 如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则以垂直纸面向外的电流,则以垂直纸面向外的电流,则以垂直纸面向外的电流,则 A.A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用;磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用;磁铁对桌面压力减小,不受桌
46、面的摩擦力作用;磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用;B.B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用C.C.磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用D.D.磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用A ASNBsBNFsFNF解解解解1
47、 1 1 1:以磁铁为研究对象,对:以磁铁为研究对象,对:以磁铁为研究对象,对:以磁铁为研究对象,对其受力分析,关键是分析通其受力分析,关键是分析通其受力分析,关键是分析通其受力分析,关键是分析通电直导线对磁铁的磁场力电直导线对磁铁的磁场力电直导线对磁铁的磁场力电直导线对磁铁的磁场力解解解解2 2 2 2:以通电导线为研究对象,:以通电导线为研究对象,:以通电导线为研究对象,:以通电导线为研究对象,分析磁铁对通电直导线的作分析磁铁对通电直导线的作分析磁铁对通电直导线的作分析磁铁对通电直导线的作用力,根据牛顿第三定律确用力,根据牛顿第三定律确用力,根据牛顿第三定律确用力,根据牛顿第三定律确定通电
48、导线对磁铁的磁场力定通电导线对磁铁的磁场力定通电导线对磁铁的磁场力定通电导线对磁铁的磁场力SN解:以通电导线为研究对象,分析磁铁对通电直导线的作用解:以通电导线为研究对象,分析磁铁对通电直导线的作用解:以通电导线为研究对象,分析磁铁对通电直导线的作用解:以通电导线为研究对象,分析磁铁对通电直导线的作用力,根据牛顿第三定律确定通电导线对磁铁的磁场力力,根据牛顿第三定律确定通电导线对磁铁的磁场力力,根据牛顿第三定律确定通电导线对磁铁的磁场力力,根据牛顿第三定律确定通电导线对磁铁的磁场力思考思考思考思考1 1:若通电导线放在条形磁铁上方靠近磁铁左端:若通电导线放在条形磁铁上方靠近磁铁左端:若通电导线
49、放在条形磁铁上方靠近磁铁左端:若通电导线放在条形磁铁上方靠近磁铁左端与磁铁垂直的水平方向,结果如何?与磁铁垂直的水平方向,结果如何?与磁铁垂直的水平方向,结果如何?与磁铁垂直的水平方向,结果如何?SNB1B0FFB B摩擦力的方向水平向右摩擦力的方向水平向右SNB2FF思考思考思考思考2 2:若通电导线放:若通电导线放:若通电导线放:若通电导线放在条形磁铁上方靠近在条形磁铁上方靠近在条形磁铁上方靠近在条形磁铁上方靠近磁铁右端与磁铁垂直磁铁右端与磁铁垂直磁铁右端与磁铁垂直磁铁右端与磁铁垂直的水平方向,结果如的水平方向,结果如的水平方向,结果如的水平方向,结果如何?何?何?何?B B摩擦力的方向水
50、平向左摩擦力的方向水平向左思考思考思考思考3 3:若通电导线放在条:若通电导线放在条:若通电导线放在条:若通电导线放在条形磁铁上方且与磁铁垂直的形磁铁上方且与磁铁垂直的形磁铁上方且与磁铁垂直的形磁铁上方且与磁铁垂直的水平方向从左向右平移,桌水平方向从左向右平移,桌水平方向从左向右平移,桌水平方向从左向右平移,桌面对磁铁的摩擦力方向如何面对磁铁的摩擦力方向如何面对磁铁的摩擦力方向如何面对磁铁的摩擦力方向如何变化?变化?变化?变化?解:作用在磁铁的磁场力发生顺时解:作用在磁铁的磁场力发生顺时解:作用在磁铁的磁场力发生顺时解:作用在磁铁的磁场力发生顺时针转动,桌面对磁铁的摩擦力方向针转动,桌面对磁铁
51、的摩擦力方向针转动,桌面对磁铁的摩擦力方向针转动,桌面对磁铁的摩擦力方向先水平向右,后水平向左先水平向右,后水平向左先水平向右,后水平向左先水平向右,后水平向左(临界(临界(临界(临界状态:当导线位于磁铁的正上方时,状态:当导线位于磁铁的正上方时,状态:当导线位于磁铁的正上方时,状态:当导线位于磁铁的正上方时,磁场力竖直向上,此时桌面对磁铁磁场力竖直向上,此时桌面对磁铁磁场力竖直向上,此时桌面对磁铁磁场力竖直向上,此时桌面对磁铁的摩擦力为零)的摩擦力为零)的摩擦力为零)的摩擦力为零)例例例例2. 2. 如图所示,条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固如图所示,条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固如图所示
52、,条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固如图所示,条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固定不动),用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,定不动),用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,定不动),用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,定不动),用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A A为水为水为水为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时,磁铁对斜平放置的直导线的截面,导线中无电流时,磁铁对斜平放置的直导线的截面,导线中无电流时,磁铁对斜平放置的直导线的截面,导线中无电流时,磁铁对斜面的压力为面的压力为面的压力为面的压力为F F1 1; ;导线中有电流时,磁铁对斜面的压力为导线中有电流时,磁铁对斜面的压力为导线中有电流时,磁铁对斜
53、面的压力为导线中有电流时,磁铁对斜面的压力为F F2 2,此时,此时,此时,此时弹簧的伸长量减小弹簧的伸长量减小弹簧的伸长量减小弹簧的伸长量减小则则则则 A. FA. F1 1FF2 2,A A中电流方向向外中电流方向向外中电流方向向外中电流方向向外B. FB. F1 1FF2 2,A A中电流方向向内中电流方向向内中电流方向向内中电流方向向内C. FC. F1 1FF2 2,A A中电流方向向外中电流方向向外中电流方向向外中电流方向向外D. FD. F1 1FF2 2,A A中电流方向向内中电流方向向内中电流方向向内中电流方向向内SNAD D解:以解:以解:以解:以A A A A为研究对象,
54、当为研究对象,当为研究对象,当为研究对象,当A A A A中电流方向向外时,分析磁铁对通电中电流方向向外时,分析磁铁对通电中电流方向向外时,分析磁铁对通电中电流方向向外时,分析磁铁对通电直导线的作用力直导线的作用力直导线的作用力直导线的作用力F F F F,根据牛顿第三定律确定通电导线对磁铁的磁,根据牛顿第三定律确定通电导线对磁铁的磁,根据牛顿第三定律确定通电导线对磁铁的磁,根据牛顿第三定律确定通电导线对磁铁的磁场力场力场力场力F F F F,磁铁对斜面的压力减小,弹簧的伸长量增大可排除,磁铁对斜面的压力减小,弹簧的伸长量增大可排除,磁铁对斜面的压力减小,弹簧的伸长量增大可排除,磁铁对斜面的压
55、力减小,弹簧的伸长量增大可排除A A A A、C C C C选项选项选项选项A A A A中电流向内的情况与向外的情况相反中电流向内的情况与向外的情况相反中电流向内的情况与向外的情况相反中电流向内的情况与向外的情况相反B1FF受力分析的境界受力分析的境界境界境界境界境界1 1:结合:结合:结合:结合假设法假设法假设法假设法根据根据根据根据力产生的条件力产生的条件力产生的条件力产生的条件进行受力分析进行受力分析进行受力分析进行受力分析境界境界境界境界2 2:结合牛顿第二定律根据:结合牛顿第二定律根据:结合牛顿第二定律根据:结合牛顿第二定律根据力产生的效果力产生的效果力产生的效果力产生的效果进行受
56、进行受进行受进行受力分析力分析力分析力分析境界境界境界境界3 3:结合牛顿第三定律,:结合牛顿第三定律,:结合牛顿第三定律,:结合牛顿第三定律,灵活选择转化研究对象,灵活选择转化研究对象,灵活选择转化研究对象,灵活选择转化研究对象,根据根据根据根据力产生的条件及其效果力产生的条件及其效果力产生的条件及其效果力产生的条件及其效果进行受力分析进行受力分析进行受力分析进行受力分析 世界是你们的,也世界是你们的,也是我们的,但是,归根结底是我们的,但是,归根结底是你们的。你们年轻人,朝是你们的。你们年轻人,朝气蓬勃,正在兴旺时期,就气蓬勃,正在兴旺时期,就像早上八九点钟的太阳,希像早上八九点钟的太阳,
57、希望寄托在你们身上。望寄托在你们身上。 例例例例2 2如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体在地面上,另一端与斜面体在地面上,另一端与斜面体在地面上,另一端与斜面体P P连接,连接,连接,连接,P P与斜放与斜放与斜放与斜放的固定挡板的固定挡板的固定挡板的固定挡板MNMN接触,且处于静止状态,则斜接触,且处于静止状态,则斜接触,且处于静止状态,则斜接触,且处于静止状态,则斜面体面体面体面体P P此刻受到外力个数可能为此刻受到外力个数可能为此刻受到外力个数可能为此刻受到外力个
58、数可能为A.2A.2个个个个B.3B.3个个个个C.4C.4个个个个D.5D.5个个个个MPN解:解:解:解:假设去掉挡板假设去掉挡板假设去掉挡板假设去掉挡板MNMNMNMN,如果斜面体如果斜面体如果斜面体如果斜面体P P P P仍保持静止状态,则仍保持静止状态,则仍保持静止状态,则仍保持静止状态,则斜面体只受到重力和弹簧对它的支持力两个力的作用,挡斜面体只受到重力和弹簧对它的支持力两个力的作用,挡斜面体只受到重力和弹簧对它的支持力两个力的作用,挡斜面体只受到重力和弹簧对它的支持力两个力的作用,挡板对斜面体没有压力,当然挡板对斜面体也没有静摩擦力板对斜面体没有压力,当然挡板对斜面体也没有静摩擦
59、力板对斜面体没有压力,当然挡板对斜面体也没有静摩擦力板对斜面体没有压力,当然挡板对斜面体也没有静摩擦力如果斜面体向上加速运动,则斜面体除受到重力和弹如果斜面体向上加速运动,则斜面体除受到重力和弹如果斜面体向上加速运动,则斜面体除受到重力和弹如果斜面体向上加速运动,则斜面体除受到重力和弹簧的支持力外,还受到挡板对它的压力,根据平衡条件可簧的支持力外,还受到挡板对它的压力,根据平衡条件可簧的支持力外,还受到挡板对它的压力,根据平衡条件可簧的支持力外,还受到挡板对它的压力,根据平衡条件可知,斜面体一定会受到挡板对它的沿斜面向下的静摩擦力知,斜面体一定会受到挡板对它的沿斜面向下的静摩擦力知,斜面体一定
60、会受到挡板对它的沿斜面向下的静摩擦力知,斜面体一定会受到挡板对它的沿斜面向下的静摩擦力作用,斜面体受到四个力的作用作用,斜面体受到四个力的作用作用,斜面体受到四个力的作用作用,斜面体受到四个力的作用利用假设法分析弹力和静摩擦力弹力和静摩擦力是被动力,它与主动力和物体的运动状态有关A CA C例例例例3.3.如图所示,将某均匀的长方体锯成如图所示,将某均匀的长方体锯成如图所示,将某均匀的长方体锯成如图所示,将某均匀的长方体锯成A A、B B两块后,放在水平两块后,放在水平两块后,放在水平两块后,放在水平桌面上并对放在一起,现用水平力桌面上并对放在一起,现用水平力桌面上并对放在一起,现用水平力桌面
61、上并对放在一起,现用水平力F F推推推推B B物体,使物体,使物体,使物体,使A A、B B整体保整体保整体保整体保持矩形沿持矩形沿持矩形沿持矩形沿F F方向匀速运动,则方向匀速运动,则方向匀速运动,则方向匀速运动,则A.A.物体物体物体物体A A在水平方向上受两个力作用在水平方向上受两个力作用在水平方向上受两个力作用在水平方向上受两个力作用, ,且合力为零且合力为零且合力为零且合力为零B.B.物体物体物体物体A A在水平方向上受三个力作用在水平方向上受三个力作用在水平方向上受三个力作用在水平方向上受三个力作用, ,且合力为零且合力为零且合力为零且合力为零C.BC.B对对对对A A的作用力方向
62、与的作用力方向与的作用力方向与的作用力方向与F F相同相同相同相同D.BD.B对对对对A A的压力大小等于桌面对的压力大小等于桌面对的压力大小等于桌面对的压力大小等于桌面对A A的摩擦力的摩擦力的摩擦力的摩擦力600ABF600ABFf地地fBANBA解:以解:以解:以解:以A A A A为研究对象,除竖为研究对象,除竖为研究对象,除竖为研究对象,除竖直方向的重力和支持力这直方向的重力和支持力这直方向的重力和支持力这直方向的重力和支持力这一对平衡力外,在水平方一对平衡力外,在水平方一对平衡力外,在水平方一对平衡力外,在水平方向上受力如图所示,根据向上受力如图所示,根据向上受力如图所示,根据向上
63、受力如图所示,根据平衡条件可知平衡条件可知平衡条件可知平衡条件可知B B B B、C C C C正确。正确。正确。正确。 本题易错之处是对A受力分析时,把B对A的静摩擦力漏掉解决方法按顺序受力分析,弹力看接触物体,摩擦力看接触面B CB C例例例例6:6:6:6:下图中气缸的质量均为下图中气缸的质量均为下图中气缸的质量均为下图中气缸的质量均为M,M,M,M,气缸内部气缸内部气缸内部气缸内部的横截面积为的横截面积为的横截面积为的横截面积为S S S S, , , ,气缸内壁摩擦不计气缸内壁摩擦不计气缸内壁摩擦不计气缸内壁摩擦不计. . . .活活活活塞质量为塞质量为塞质量为塞质量为m,m,m,m
64、,求封闭气体的压强求封闭气体的压强求封闭气体的压强求封闭气体的压强( ( ( (设大气设大气设大气设大气压强为压强为压强为压强为p p p p0 0 0 0) ) ) )解解解解: : : :对活塞受分析如图对活塞受分析如图对活塞受分析如图对活塞受分析如图 竖直方向合力为零可得竖直方向合力为零可得竖直方向合力为零可得竖直方向合力为零可得: : : : mgmgmgmgp0spsN求固体封闭气体的压强,首先应灵活选择研究对象,对研究对象进行受力分析,注意不要漏掉内、外气体的压力例例例例1.1.水平台面上放着一个互成水平台面上放着一个互成水平台面上放着一个互成水平台面上放着一个互成1201200
65、0角的支架角的支架角的支架角的支架ABCABC,质量为,质量为,质量为,质量为mm的的的的光滑球放在支架上静止不动,当支架以加速度光滑球放在支架上静止不动,当支架以加速度光滑球放在支架上静止不动,当支架以加速度光滑球放在支架上静止不动,当支架以加速度a a竖直向下加速运竖直向下加速运竖直向下加速运竖直向下加速运动时,关于球的受力分析正确的是:动时,关于球的受力分析正确的是:动时,关于球的受力分析正确的是:动时,关于球的受力分析正确的是:A.A.球可能受球可能受球可能受球可能受3 3个力作用个力作用个力作用个力作用 B.B.球一定受球一定受球一定受球一定受3 3个力作用个力作用个力作用个力作用C
66、.C.球可能受球可能受球可能受球可能受2 2个力作用个力作用个力作用个力作用 D.D.球可能受球可能受球可能受球可能受1 1个力作用个力作用个力作用个力作用ABC解:支架以加速度解:支架以加速度解:支架以加速度解:支架以加速度a a向下加速运动,向下加速运动,向下加速运动,向下加速运动,a a可能小于可能小于可能小于可能小于g,g,则球受到重力和则球受到重力和则球受到重力和则球受到重力和BCBC板的支持力两个力;板的支持力两个力;板的支持力两个力;板的支持力两个力;a a也可能也可能也可能也可能大于或等于大于或等于大于或等于大于或等于g g,则球只受到重力一个力,则球只受到重力一个力,则球只受
67、到重力一个力,则球只受到重力一个力C DC D由于加速度a的大小不能确定,从而有多种可能,容易漏选,特别注意的是AB对球始终没有作用力例例例例5.5.如图示,倾斜索道与水平方向夹角为如图示,倾斜索道与水平方向夹角为如图示,倾斜索道与水平方向夹角为如图示,倾斜索道与水平方向夹角为 ,已知,已知,已知,已知tantan=3/4=3/4,当载人车厢匀加速向上运动时,人对,当载人车厢匀加速向上运动时,人对,当载人车厢匀加速向上运动时,人对,当载人车厢匀加速向上运动时,人对厢底的压力为体重的厢底的压力为体重的厢底的压力为体重的厢底的压力为体重的1.251.25倍,这时人与车厢相对倍,这时人与车厢相对倍,
68、这时人与车厢相对倍,这时人与车厢相对静止,则车厢对人的摩擦力是体重的静止,则车厢对人的摩擦力是体重的静止,则车厢对人的摩擦力是体重的静止,则车厢对人的摩擦力是体重的 A. A. 1/31/3倍倍倍倍 B.4/3B.4/3倍倍倍倍C. 5/4C. 5/4倍倍倍倍 D.1/4D.1/4倍倍倍倍解:将加速度分解如图示解:将加速度分解如图示解:将加速度分解如图示解:将加速度分解如图示aaxay对人进行受力分析对人进行受力分析对人进行受力分析对人进行受力分析AamgNf根据题意根据题意根据题意根据题意mg 对小球进行受力分析,其重力沿斜面向下的对小球进行受力分析,其重力沿斜面向下的对小球进行受力分析,其
69、重力沿斜面向下的对小球进行受力分析,其重力沿斜面向下的分力为分力为分力为分力为mgsinmgsin, , , ,等于小球受到的合外力故等于小球受到的合外力故等于小球受到的合外力故等于小球受到的合外力故重力重力重力重力垂直于斜面的分力与细线拉力大小相等,垂直于斜面的分力与细线拉力大小相等,垂直于斜面的分力与细线拉力大小相等,垂直于斜面的分力与细线拉力大小相等,方向相反故悬线与天花板垂直方向相反故悬线与天花板垂直方向相反故悬线与天花板垂直方向相反故悬线与天花板垂直例例例例3.3.小车从足够长的光滑斜面自由下小车从足够长的光滑斜面自由下小车从足够长的光滑斜面自由下小车从足够长的光滑斜面自由下滑,斜面
70、的倾角为滑,斜面的倾角为滑,斜面的倾角为滑,斜面的倾角为 ,小车上用细线吊,小车上用细线吊,小车上用细线吊,小车上用细线吊着小球着小球着小球着小球m,m,试证明当小球与小车相对静试证明当小球与小车相对静试证明当小球与小车相对静试证明当小球与小车相对静止后,悬线与小车的天花板垂直止后,悬线与小车的天花板垂直止后,悬线与小车的天花板垂直止后,悬线与小车的天花板垂直a大小方向F合大小方向确定确定确定确定某个力大小方向解解解解: :小球和小车一起沿光滑斜面加速小球和小车一起沿光滑斜面加速小球和小车一起沿光滑斜面加速小球和小车一起沿光滑斜面加速自由下滑,加速度自由下滑,加速度自由下滑,加速度自由下滑,加
71、速度a=gsina=gsin,根据牛,根据牛,根据牛,根据牛顿第二定律得小球受到的合外力顿第二定律得小球受到的合外力顿第二定律得小球受到的合外力顿第二定律得小球受到的合外力例例例例7.7.在斜面上叠放着在斜面上叠放着在斜面上叠放着在斜面上叠放着A A、B B两物体,若两物体,若两物体,若两物体,若在在在在B B物体上加一水平方向的推力物体上加一水平方向的推力物体上加一水平方向的推力物体上加一水平方向的推力F F,两,两,两,两物体均静止,则物体均静止,则物体均静止,则物体均静止,则B B物体受力个数为:物体受力个数为:物体受力个数为:物体受力个数为: A.A.一定是一定是一定是一定是6 6个个
72、个个 B.B.可能是可能是可能是可能是4 4个个个个 C.C.可能是可能是可能是可能是5 5个个个个 D.D.可能是可能是可能是可能是6 6个个个个ABFABFmBgN N1 1f fABABN2解:对物体解:对物体解:对物体解:对物体B B B B(结合(结合(结合(结合A A A A)进行受力分析)进行受力分析)进行受力分析)进行受力分析. . . .它一定受到它一定受到它一定受到它一定受到m m m mB B B Bg g g g、N N N N1 1 1 1、N N N N2 2 2 2、F F F F、f f f fABABABAB这五个这五个这五个这五个力的作用力的作用力的作用力的
73、作用B B B B物体处于平衡状态,所受物体处于平衡状态,所受物体处于平衡状态,所受物体处于平衡状态,所受合外力为零,由于不能确定合外力为零,由于不能确定合外力为零,由于不能确定合外力为零,由于不能确定FcosFcosFcosFcos与与与与mgsinmgsinmgsinmgsin+f+f+f+fABABABAB的大小,因此斜面对的大小,因此斜面对的大小,因此斜面对的大小,因此斜面对B B B B物体物体物体物体可能有静摩擦力(方向可能沿斜面向可能有静摩擦力(方向可能沿斜面向可能有静摩擦力(方向可能沿斜面向可能有静摩擦力(方向可能沿斜面向上或向下),也可能没有静摩擦力上或向下),也可能没有静摩
74、擦力上或向下),也可能没有静摩擦力上或向下),也可能没有静摩擦力静摩擦力具有良好的适应环境的能力,其大小和方向都随着外界条件(主动力和运动状态)的变化而变化,被称为“千变魔女”解:以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:解:以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:解:以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:解:以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:F=F=(M+mM+m)a a 解得解得解得解得 a=F/(M+m)a=F/(M+m)例例例例3.3.用质量为用质量为用质量为用质量为mm、长度为、长度为、长度为、长度为L L的质量均匀分布的绳(下垂的质量均匀分布的绳(下垂
75、的质量均匀分布的绳(下垂的质量均匀分布的绳(下垂度不计)沿着光滑水平面拉动质量为度不计)沿着光滑水平面拉动质量为度不计)沿着光滑水平面拉动质量为度不计)沿着光滑水平面拉动质量为MM的物体,在绳的物体,在绳的物体,在绳的物体,在绳的一端所施加的水平拉力为的一端所施加的水平拉力为的一端所施加的水平拉力为的一端所施加的水平拉力为F, F, 求绳中各处张力的大小求绳中各处张力的大小求绳中各处张力的大小求绳中各处张力的大小FmM以物体和靠近物体以物体和靠近物体以物体和靠近物体以物体和靠近物体x x x x长的绳为研究对象,同理:长的绳为研究对象,同理:长的绳为研究对象,同理:长的绳为研究对象,同理:由此
76、式可以看出:绳中各处张力的大小是不同的,当由此式可以看出:绳中各处张力的大小是不同的,当由此式可以看出:绳中各处张力的大小是不同的,当由此式可以看出:绳中各处张力的大小是不同的,当x=0x=0x=0x=0时,时,时,时,绳施于物体绳施于物体绳施于物体绳施于物体M M M M的力的大小为的力的大小为的力的大小为的力的大小为 连接体问题的“连接”的本质是物体之间相互联系的相互作用力(不一定相互接触)连接体问题求解的关键是灵活选择研究对象,对研究对象认真受力分析和运动分析例例例例4 4一平行板电容器板长为一平行板电容器板长为一平行板电容器板长为一平行板电容器板长为L L,两板间距,两板间距,两板间距
77、,两板间距离为离为离为离为d d,将其倾斜放置,如图所示,两板间,将其倾斜放置,如图所示,两板间,将其倾斜放置,如图所示,两板间,将其倾斜放置,如图所示,两板间形成一匀强电场形成一匀强电场形成一匀强电场形成一匀强电场. .现有一质量为现有一质量为现有一质量为现有一质量为mm、带电量、带电量、带电量、带电量为为为为+q+q的油滴以初速度的油滴以初速度的油滴以初速度的油滴以初速度v v0 0自左侧下板边缘处水自左侧下板边缘处水自左侧下板边缘处水自左侧下板边缘处水平进入两板之间,沿水平方向运动并且恰从平进入两板之间,沿水平方向运动并且恰从平进入两板之间,沿水平方向运动并且恰从平进入两板之间,沿水平方
78、向运动并且恰从右侧上板边缘处离开电场,那么,两板之间右侧上板边缘处离开电场,那么,两板之间右侧上板边缘处离开电场,那么,两板之间右侧上板边缘处离开电场,那么,两板之间的电势差为多大?的电势差为多大?的电势差为多大?的电势差为多大? ABCDv0qU/d解:对带电油滴受力分析,根据物体做直线运动的条件得解:对带电油滴受力分析,根据物体做直线运动的条件得解:对带电油滴受力分析,根据物体做直线运动的条件得解:对带电油滴受力分析,根据物体做直线运动的条件得ABCDv0mgF联立联立联立联立两式解出两板之间的电势差两式解出两板之间的电势差两式解出两板之间的电势差两式解出两板之间的电势差例例例例2 2有一
79、密度为有一密度为有一密度为有一密度为1 1 1 1、棱长为、棱长为、棱长为、棱长为a a a a的正方体的正方体的正方体的正方体放在盛有密度为放在盛有密度为放在盛有密度为放在盛有密度为2 2 2 2的液体容器底部,它的液体容器底部,它的液体容器底部,它的液体容器底部,它与容器底部紧密接触,如图所示,若液与容器底部紧密接触,如图所示,若液与容器底部紧密接触,如图所示,若液与容器底部紧密接触,如图所示,若液体深度为体深度为体深度为体深度为h,h,h,h,液体上方大气压强为液体上方大气压强为液体上方大气压强为液体上方大气压强为P P P P0 0 0 0,则,则,则,则正方体对容器底部的压力大小为多
80、少?正方体对容器底部的压力大小为多少?正方体对容器底部的压力大小为多少?正方体对容器底部的压力大小为多少?hG G G GNF浮力是物体的上下两个表面的压力的合力(压力差),本题中,只有正方体的上表面受到水的压力浮力是一个效果力,浮力和流体压力不能重复多算解:对正方体进行受力分析,根据平衡条件得解:对正方体进行受力分析,根据平衡条件得解:对正方体进行受力分析,根据平衡条件得解:对正方体进行受力分析,根据平衡条件得其中其中其中其中例例例例2 2两跟圆柱形木杆两跟圆柱形木杆两跟圆柱形木杆两跟圆柱形木杆ABAB和和和和CDCD相互平行,斜靠在相互平行,斜靠在相互平行,斜靠在相互平行,斜靠在竖直墙壁上
81、,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,竖直墙壁上,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,竖直墙壁上,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,竖直墙壁上,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处在实际操作中发现瓦滑到底瓦将沿滑轨滑到低处在实际操作中发现瓦滑到底瓦将沿滑轨滑到低处在实际操作中发现瓦滑到底瓦将沿滑轨滑到低处在实际操作中发现瓦滑到底端的速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,端的速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,端的速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,端的速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是:下列措施中可行的是:下列措施中可行的是:下列措施中可行的是:A. A.
82、 减少每次运送瓦的块数减少每次运送瓦的块数减少每次运送瓦的块数减少每次运送瓦的块数B. B. 增加每次运送瓦的块数增加每次运送瓦的块数增加每次运送瓦的块数增加每次运送瓦的块数C. C. 减小两杆之间的距离减小两杆之间的距离减小两杆之间的距离减小两杆之间的距离D.D.增大两杆之间的距离增大两杆之间的距离增大两杆之间的距离增大两杆之间的距离D D四如何防止漏力和添力?四如何防止漏力和添力?1.1.必须是必须是必须是必须是先场力,后接触力;先场力,后接触力;先场力,后接触力;先场力,后接触力;接触力中必须接触力中必须接触力中必须接触力中必须先弹先弹先弹先弹力,后摩擦力力,后摩擦力力,后摩擦力力,后摩
83、擦力. .弹力弹力弹力弹力看接触物体,弹力的个数小于等于看接触物体,弹力的个数小于等于看接触物体,弹力的个数小于等于看接触物体,弹力的个数小于等于接触物体的个数,接触物体的个数,接触物体的个数,接触物体的个数,摩擦力摩擦力摩擦力摩擦力接触面摩擦力的个数小于接触面摩擦力的个数小于接触面摩擦力的个数小于接触面摩擦力的个数小于等于接触面的个数等于接触面的个数等于接触面的个数等于接触面的个数3.3.对装有动力机械的物体,还要考虑是否有对装有动力机械的物体,还要考虑是否有对装有动力机械的物体,还要考虑是否有对装有动力机械的物体,还要考虑是否有牵引牵引牵引牵引力;力;力;力;物体在液体或空气中,还要物体在
84、液体或空气中,还要物体在液体或空气中,还要物体在液体或空气中,还要同时同时同时同时考虑是否受考虑是否受考虑是否受考虑是否受浮力浮力浮力浮力和流体阻力;和流体阻力;和流体阻力;和流体阻力;浮力浮力浮力浮力是物体的上下两个表面的压力差产是物体的上下两个表面的压力差产是物体的上下两个表面的压力差产是物体的上下两个表面的压力差产生的生的生的生的效果力,效果力,效果力,效果力,浮力和流体压力不能重复多算浮力和流体压力不能重复多算浮力和流体压力不能重复多算浮力和流体压力不能重复多算. .求固体求固体求固体求固体或液体封闭气体的压强,对研究对象进行受力分析时,或液体封闭气体的压强,对研究对象进行受力分析时,
85、或液体封闭气体的压强,对研究对象进行受力分析时,或液体封闭气体的压强,对研究对象进行受力分析时,注意不要漏掉注意不要漏掉注意不要漏掉注意不要漏掉内、外气体的压力内、外气体的压力内、外气体的压力内、外气体的压力2.2.对研究对象进行受力分析,只分析研究对象受对研究对象进行受力分析,只分析研究对象受对研究对象进行受力分析,只分析研究对象受对研究对象进行受力分析,只分析研究对象受到的到的到的到的性质力,性质力,性质力,性质力,不分析不分析不分析不分析效果力效果力效果力效果力,千万不能加上,千万不能加上,千万不能加上,千万不能加上“ “向心向心向心向心力力力力” ”、“ “回复力回复力回复力回复力”
86、”等效果力。另外惯性不是力,等效果力。另外惯性不是力,等效果力。另外惯性不是力,等效果力。另外惯性不是力,每每每每个力都应有施力物体个力都应有施力物体个力都应有施力物体个力都应有施力物体解:物体受到竖直向上的浮力、水平向右的风解:物体受到竖直向上的浮力、水平向右的风解:物体受到竖直向上的浮力、水平向右的风解:物体受到竖直向上的浮力、水平向右的风力和沿细绳方向的拉力三个力的作用处于平衡力和沿细绳方向的拉力三个力的作用处于平衡力和沿细绳方向的拉力三个力的作用处于平衡力和沿细绳方向的拉力三个力的作用处于平衡状态,故风力和浮力的合力与绳的拉力大小相状态,故风力和浮力的合力与绳的拉力大小相状态,故风力和
87、浮力的合力与绳的拉力大小相状态,故风力和浮力的合力与绳的拉力大小相等,方向相反在绳剪断瞬间,物体受到的浮等,方向相反在绳剪断瞬间,物体受到的浮等,方向相反在绳剪断瞬间,物体受到的浮等,方向相反在绳剪断瞬间,物体受到的浮力和风力与没剪断前相同,所以两者的合力与力和风力与没剪断前相同,所以两者的合力与力和风力与没剪断前相同,所以两者的合力与力和风力与没剪断前相同,所以两者的合力与原来绳的拉力大小相等,方向相反原来绳的拉力大小相等,方向相反原来绳的拉力大小相等,方向相反原来绳的拉力大小相等,方向相反 例例例例1 1氢气球受风力作用,而使拉住它的细绳与氢气球受风力作用,而使拉住它的细绳与氢气球受风力作
88、用,而使拉住它的细绳与氢气球受风力作用,而使拉住它的细绳与地面的夹角为地面的夹角为地面的夹角为地面的夹角为,在绳被剪断的瞬间,气球所,在绳被剪断的瞬间,气球所,在绳被剪断的瞬间,气球所,在绳被剪断的瞬间,气球所受合外力为(氢气球的重力忽略不计)受合外力为(氢气球的重力忽略不计)受合外力为(氢气球的重力忽略不计)受合外力为(氢气球的重力忽略不计)A.A.与原来绳的拉力大小相等,方向相反与原来绳的拉力大小相等,方向相反与原来绳的拉力大小相等,方向相反与原来绳的拉力大小相等,方向相反B.B.沿风力方向,大小等于风力沿风力方向,大小等于风力沿风力方向,大小等于风力沿风力方向,大小等于风力C.C.沿竖直
89、方向向上沿竖直方向向上沿竖直方向向上沿竖直方向向上, ,大小等于气球所受的浮力大小等于气球所受的浮力大小等于气球所受的浮力大小等于气球所受的浮力D.D.与原来绳的拉力方向相反,大小等于风力与浮力的合力与原来绳的拉力方向相反,大小等于风力与浮力的合力与原来绳的拉力方向相反,大小等于风力与浮力的合力与原来绳的拉力方向相反,大小等于风力与浮力的合力TF浮浮F风风物体在液体或空气中,还要物体在液体或空气中,还要同时同时考虑是否考虑是否受受浮力和流体阻力浮力和流体阻力. .流体最物体的作用力方流体最物体的作用力方向与接触面垂直,大小与物体相对流体的向与接触面垂直,大小与物体相对流体的速度具有增函数的关系
90、速度具有增函数的关系A DA D例例例例2 2如图所示,水平地面上的物体如图所示,水平地面上的物体如图所示,水平地面上的物体如图所示,水平地面上的物体A A,在斜向上的拉力,在斜向上的拉力,在斜向上的拉力,在斜向上的拉力F F作用下,作用下,作用下,作用下,向右做匀速运动,由此可以判断向右做匀速运动,由此可以判断向右做匀速运动,由此可以判断向右做匀速运动,由此可以判断A.A.物体物体物体物体A A可能只受到三个力的作用可能只受到三个力的作用可能只受到三个力的作用可能只受到三个力的作用B.B.物体物体物体物体A A一定受到了四个力的作用一定受到了四个力的作用一定受到了四个力的作用一定受到了四个力
91、的作用C.C.物体物体物体物体A A受到的滑动摩擦力大小为受到的滑动摩擦力大小为受到的滑动摩擦力大小为受到的滑动摩擦力大小为FcosFcosD.D.物体物体物体物体A A对水平地面的压力大小一定为对水平地面的压力大小一定为对水平地面的压力大小一定为对水平地面的压力大小一定为FsinFsinF解:物体做匀速运动,合外力为零,可以判断水平方向必受解:物体做匀速运动,合外力为零,可以判断水平方向必受解:物体做匀速运动,合外力为零,可以判断水平方向必受解:物体做匀速运动,合外力为零,可以判断水平方向必受滑动摩擦力;有摩擦力一定有弹力,所以一定有弹力。根据滑动摩擦力;有摩擦力一定有弹力,所以一定有弹力。
92、根据滑动摩擦力;有摩擦力一定有弹力,所以一定有弹力。根据滑动摩擦力;有摩擦力一定有弹力,所以一定有弹力。根据平衡条件可得:平衡条件可得:平衡条件可得:平衡条件可得: B CB CFmgNFxFyf弹力是产生摩擦力的必要条件B CB C例例例例5.5.如图所示,如图所示,如图所示,如图所示,a a带正电,带正电,带正电,带正电,b b为不带电的绝缘体,地面上方存在为不带电的绝缘体,地面上方存在为不带电的绝缘体,地面上方存在为不带电的绝缘体,地面上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力拉垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力拉垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力拉垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力拉b b,时,时,时,时a a、b b一起无一起无一起无一起无相对滑动地向左加速运动,则相对滑动地向左加速运动,则相对滑动地向左加速运动,则相对滑动地向左加速运动,则 A. aA. a对对对对b b的压力不变的压力不变的压力不变的压力不变B. aB. a对对对对b b的压力变大的压力变大的压力变大的压力变大C. aC. a、b b间的摩擦力变小间的摩擦力变小间的摩擦力变小间的摩擦力变小 D. aD. a、b b间的摩擦力不变间的摩擦力不变间的摩擦力不变间的摩擦力不变FabBFabBN2FfFabBN1f1Ffvaf2