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1、 高中物理學(xué)科教師輔導(dǎo)教案學(xué)員編號(hào): 年 級(jí):高一 課 時(shí) 數(shù): 3學(xué)員姓名: 輔導(dǎo)科目:物理 學(xué)科教師:授課內(nèi)容力的種類受力分析力的合成與分解星 級(jí)教學(xué)重難點(diǎn)1、 掌握重力、彈力、摩擦力的作用點(diǎn)、大小、方向等性質(zhì)2、 掌握滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的區(qū)別和聯(lián)系3、 掌握力的合成和分解的方法教學(xué)內(nèi)容T力的種類專題導(dǎo)入6月20日,騎士隊(duì)?wèi)?zhàn)勝勇士隊(duì)拿下NBA冠軍,完成了騎士隊(duì)NBA冠軍0的突破。在籃球運(yùn)動(dòng)中,球從隊(duì)員手中拋出,到進(jìn)籃球,它的運(yùn)行狀態(tài)一直在改變。那么是什么原因造成了它的改變呢?力的概念:物理學(xué)中,我們把 物體和物體之間的相互作用 稱做力。單位: 牛頓 ,簡(jiǎn)稱: 牛 ,符號(hào): N 力是矢量,

2、即有大小,又有方向。我們用帶箭頭的線段來表示力。力的三要素: 大小 、 方向 、 作用點(diǎn) 。知識(shí)典例力的種類:1、 重力定義:地面附近的一切物體都受到地球引力,由于地球引力而使物體受到的力叫做重力。說明:地球附近的物體都受到重力作用。 重力是由地球的吸引而產(chǎn)生的,但不能說重力就是地球的吸引力。 重力的施力物體是地球。 在兩極時(shí)重力等于物體所受的萬(wàn)有引力,在其它位置時(shí)不相等。 1、 大?。篏=mg說明:在地球表面上不同的地方同一物體的重力大小不同的,緯度越高,同一物體的重力越大,因而同一物體在兩極比在赤道重力大。 一個(gè)物體的重力不受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響,與是否還受其它力也無(wú)關(guān)系。 在處理物理問題時(shí),一

3、般認(rèn)為在地球附近的任何地方重力的大小不變。2、 方向:豎直向下說明:方向指向地心 一個(gè)物體的重力的方向不受其他力的影響,與是否還受其它力也無(wú)關(guān)系。3、 作用點(diǎn):重心 重心:物體所受重力的作用點(diǎn)。 重心的確定:質(zhì)量分布均勻。物體的重心只與物體的形狀有關(guān)。形狀規(guī)則的均勻物體,它的重心就在幾何中心上。 質(zhì)量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。 薄板形物體的重心,可用懸掛法確定。 說明:物體的重心可在物體上,也可在物體外。 重心的位置與物體所處的位置及放置狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。 引入重心概念后,研究具體物體時(shí),就可以把整個(gè)物體各部分的重力用作用于重心的一個(gè)力來表示,于是原來的物體就可以用一

4、個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來代替。這個(gè)點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。例1:關(guān)于重力的說法正確的是( ) A物體重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),當(dāng)物體處于超重狀態(tài)時(shí)重力大,當(dāng)物體處于失重狀態(tài)時(shí),物體的重力小。 B重力的方向跟支承面垂直 C重力的作用點(diǎn)是物體的重心 D形狀規(guī)則的物體的重心,一定在它的幾何中心【解析】物體無(wú)論是處于超重或失重狀態(tài),其重力不變,只是視重發(fā)生了變化,物體的重力隨在地球上的緯度變化而變化,所以 A錯(cuò)什么是超重:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)大于物體所受重力的現(xiàn)象叫做超重,類比電梯啟動(dòng)和下落。什么是失重:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)小于物體所受重力的現(xiàn)象叫做失重例2:畫出物體受到的重力1、 拋

5、出前后的籃球 2、傳送帶上的行李箱 3、拱形橋上的汽車【解析】重力的方向始終是豎直向下,和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),和所受的其他力也無(wú)關(guān)。2、 彈力定義:發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。 說明:彈力產(chǎn)生的條件:接觸;彈性形變。 彈力是一種接觸力,必存在于接觸的物體間。 彈力與彈性形變同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失。 1、大?。簭椈稍趶椥韵薅葍?nèi)遵循胡克定律F=kx,k是勁度系數(shù),表示彈簧本身的一種屬性,k僅與彈簧的材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度有關(guān),而與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置無(wú)關(guān)。其他物體的彈力應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況,利用平衡條件或運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律計(jì)算。2、彈力的方向:與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向相反

6、。 幾種典型的產(chǎn)生彈力的理想模型: 輕繩的拉力(張力)方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。 點(diǎn)與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點(diǎn)與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面接觸點(diǎn)所在切面。 平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面,且指向受力物體;球面與球面接觸,彈力方向沿兩球球心連線方向,且指向受力物體。 3、 作用點(diǎn):接觸點(diǎn),接觸面4、彈力有、無(wú)的判斷:彈力的產(chǎn)生條件是接觸且發(fā)生彈性形變。但有的形變明顯,有的不明顯。那么如何判斷相互接觸的物體間有無(wú)彈力?圖11ab法1: “假設(shè)法”例3:如圖所示,判斷接觸面對(duì)球有無(wú)彈力,已知球靜止,接觸面光滑?!窘馕觥繄Da中接觸面對(duì)球沒有彈力;圖b中斜面對(duì)小球有支持力法2:根據(jù)

7、“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析彈力。圖13圖12例4:如圖所示,判斷接觸面MO、ON對(duì)球有無(wú)彈力,已知球靜止,接觸面光滑?!窘馕觥繄D中球由于受重力,對(duì)水平面ON一定有擠壓,故水平面ON對(duì)球一定有支持力,假設(shè)還受到斜面MO的彈力,如圖13所示,則球?qū)⒉粫?huì)靜止,所以斜面MO對(duì)球沒有彈力。【總結(jié)】彈力有、無(wú)的判斷是難點(diǎn),分析時(shí)常用“假設(shè)法”并結(jié)合“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析。3、 摩擦力分類:滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力。1、滑動(dòng)摩擦力定義:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相當(dāng)于另一個(gè)物體滑動(dòng)的時(shí)候,要受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。 說明:摩擦力的產(chǎn)生是由于物體表面不光滑造成的。 摩擦力具有相互性。

8、(2) 動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩個(gè)物體相互接觸;B.兩物體發(fā)生形變;C.兩物體發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng);D.接觸面不光滑。 (3)滑動(dòng)摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。 說明:“與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反”不能等同于“與運(yùn)動(dòng)方向相反”。 滑動(dòng)摩擦力可能起動(dòng)力作用,也可能起阻力作用。(4)滑動(dòng)摩擦力的大?。篎=FN 說明:FN兩物體表面間的壓力,性質(zhì)上屬于彈力,不一定是重力。應(yīng)具體分析。 與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),無(wú)單位。 滑動(dòng)摩擦力大小,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)。 (5)效果:總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),但并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。 (6)滾動(dòng)摩擦:一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動(dòng)時(shí)

9、產(chǎn)生的摩擦,滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦要小得多。 2、靜摩擦力定義:兩相對(duì)靜止的相接觸的物體間,由于存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而產(chǎn)生的摩擦力。 說明:靜摩擦力的作用具有相互性。(1)靜摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩物體相接觸;B.接觸面不光滑;C.兩物體有形變;D.兩物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 (2)靜摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并總跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。 說明:運(yùn)動(dòng)的物體可以受到靜摩擦力的作用。 如:汽車?yán)?靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,可以相反,還可以成任一夾角。 如:車輛轉(zhuǎn)彎 靜摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力。 如:汽車?yán)洠?)靜摩擦力的大?。簝晌矬w間的靜摩擦力的取值范圍0FFm,其中Fm為兩個(gè)物體間的

10、最大靜摩擦力。靜摩擦力的大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況,利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行計(jì)算。 說明:靜摩擦力是被動(dòng)力,其作用是與使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力相平衡,在取值范圍內(nèi)是根據(jù)物體的“需要”取值,所以與正壓力無(wú)關(guān)。 (4) 效果:總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 3判斷摩擦力的有、無(wú)摩擦力的產(chǎn)生條件為:(1)兩物體相互接觸,且接觸面粗糙;(2)接觸面間有擠壓;(3)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)例5:如圖18所示,判斷下列幾種情況下物體A與接觸面間有、無(wú)摩擦力。圖a中物體A靜止 圖b中物體A沿豎直面下滑,接觸面粗糙圖c中物體A沿光滑斜面下滑圖18圖d中物體A靜止【解析】圖a中物體A靜止,水平方向上無(wú)拉力,所

11、以物體A與接觸面間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以無(wú)摩擦力產(chǎn)生;圖b中物體A沿豎直面下滑時(shí),對(duì)接觸面無(wú)壓力,所以不論接觸面是否光滑都無(wú)摩擦力產(chǎn)生;圖c中接觸面間光滑,所以無(wú)摩擦力產(chǎn)生;圖d中物體A靜止,由于重力作用,有相對(duì)斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以有靜摩擦力產(chǎn)生。【總結(jié)】判斷摩擦力的有、無(wú),應(yīng)依據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件,關(guān)鍵是看有沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。4摩擦力的方向摩擦力的方向?yàn)榕c接觸面相切,.且與物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。但相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不如相對(duì)運(yùn)動(dòng)直觀,具有很強(qiáng)的隱蔽性,常用下列方法判斷。法1:“假設(shè)法”。即假設(shè)接觸面光滑,看原來相對(duì)靜止的物體間能發(fā)生怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。若能發(fā)生,則這個(gè)相

12、對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向就為原來靜止時(shí)兩物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。若不能發(fā)生,則物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。圖19例6:如圖19所示為皮帶傳送裝置,甲為主動(dòng)輪,傳動(dòng)過程中皮帶不打滑,P、Q分別為兩輪邊緣上的兩點(diǎn),下列說法正確的是:AP、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反BP點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同CP點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反DP、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同【解析】正確答案為B【總結(jié)】判斷摩擦力的有、無(wú)及摩擦力的方向可采用“假設(shè)法”分析。摩擦力方向與物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,但不一定與

13、物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,有時(shí)還與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同。圖112例7:如圖112所示,A、B兩物體豎直疊放在水平面上,今用水平力F拉物體,兩物體一起勻速運(yùn)動(dòng),試分析A、B間的摩擦力及B與水平面間的摩擦力。【解析】本題分析摩擦力時(shí)應(yīng)根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。以A物體為研究對(duì)象:A物體在豎直方向上受重力和支持力,二者平衡,假設(shè)在水平方向上A受到B對(duì)它的靜摩擦力,該力的方向一定沿水平方向,這樣無(wú)論靜摩擦力方向向左或向右,都不可能使A物體處于平衡狀態(tài),這與題中所給A物體處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相矛盾,故A物體不受B對(duì)它的靜摩擦力。反過來,B物體也不受A物體對(duì)它的靜摩擦力。分析B物體與水平面間的摩擦力可以A、B整體為研究

14、對(duì)象。因A、B一起勻速運(yùn)動(dòng),水平方向上合外力為零。水平方向上整體受到向右的拉力F作用,所以水平面對(duì)整體一定有向左的滑動(dòng)摩擦力,而水平面對(duì)整體的滑動(dòng)摩擦力也就是水平面對(duì)B物體的滑動(dòng)摩擦力?!究偨Y(jié)】靜摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,判斷時(shí)除了用“假設(shè)法”外,還可以根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”、及 牛頓第三定律來分析?;瑒?dòng)摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。強(qiáng)化練習(xí) 1、關(guān)于彈力,下列說法正確的是( )A .相互接觸的物體間必定有彈力的作用B .壓力和支持力總是跟接觸面垂直的C .物體對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力是桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的D .在桌面上的物體對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力就是物體的重力2、由胡克定律f

15、=kx可知:K=f/x下列判斷正確的是( )A、f越大,k越小 B、x越大,k越小 C、k與x和f有關(guān) D、在彈性限度內(nèi),無(wú)論彈簧拉長(zhǎng)或縮短,k值不變3、關(guān)于摩擦力,下列說法中正確的是( ) A滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生于兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間 B滑動(dòng)摩擦力方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致 C滑動(dòng)摩擦力方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 D速度越大的物體,所受的滑動(dòng)摩擦力越大 4、水平桌面上有一個(gè)木塊壓著一張紙,擋著木塊向右把紙抽出,則木塊受到的摩擦力方向?yàn)?( )A.向左 B.向右 C.可能向左,可能向右 D.無(wú)法確定ABF 5、如圖所示,在粗糙的水平面上疊放著物體A和B,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果用水平拉

16、力F施于A,而A、B仍保持靜止,則下面的說法中正確的是( ). A. 物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于F C. 物體A與B間的靜摩擦力的大小等于F B. 物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于零 D. 物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零 6、三個(gè)相同的木塊放在粗糙的同一水平面上,分別受到F1、F2、F3作用后都向右運(yùn)動(dòng),關(guān)于它們所受的摩擦力f1、f2、 f3大小比較,正確的是() A.f1f2f3 B.f1=f3f2 C.f1=f2=f3 D.f1=f3f2 7、如圖所示,A、B兩長(zhǎng)方體木塊放在水平面上,它們的高度相等,長(zhǎng)木板C放在它們上面.用水平力F拉木塊A, 使A、B、C一起沿水平面向右勻速

17、運(yùn)動(dòng),則( ) A.A對(duì)C的摩擦力向右 B.C對(duì)A的摩擦力向右 C.B對(duì)C的摩擦力向右 D.C對(duì)B的摩擦力向右8、如圖所示,表面粗糙情況相同的長(zhǎng)方體木塊在水平力F作用下運(yùn)動(dòng),水平面作用于木塊的滑動(dòng)摩擦力在圖甲、乙兩種情況中 ( ) A甲大 B乙大 C一樣大 D無(wú)法確定回顧小結(jié)ü 重力、彈力、摩擦力的概念、性質(zhì)、大小、方向、作用點(diǎn)ü 滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的區(qū)別、聯(lián)系和判斷C受力分析專題導(dǎo)入 上一講,我們講到了常見的集中性質(zhì)力:重力、彈力、摩擦力。這一講,我們學(xué)習(xí)對(duì)物體受力分析的方法。知識(shí)典例1、 受力分析的基本原則為了在受力分析時(shí)不多分析力,也不漏力,一般情況下按下面的步驟進(jìn)

18、行: (1)確定研究對(duì)象 一般可以是某個(gè)物體也可以是整體(多個(gè)物體看成整體)。(2)按順序畫力1 先畫非及接觸力:重力,作用點(diǎn)畫在物體的重心,方向豎直向下。2 再畫其他場(chǎng)力:看是否有電、磁場(chǎng)力作用,如有則畫出。3 次畫已知力(題目中給予的力F)4 再畫接觸力(彈力和摩擦力):看研究對(duì)象跟周圍其他物體有幾個(gè)接觸點(diǎn)(面),先對(duì)某個(gè)接觸點(diǎn)(面)分析,若有擠壓,則畫出彈力,若還有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),則再畫出摩擦力。分析完一個(gè)接觸點(diǎn)(面)后,再依次分析其他的接觸點(diǎn)(面)。(3)驗(yàn)證: 5 每一個(gè)力都應(yīng)找到對(duì)應(yīng)的施力物體 6 受的力應(yīng)與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)。說明:(1)只分析研究對(duì)象受的根據(jù)性質(zhì)命名的

19、實(shí)際力(如:重力、彈力、摩擦力等),不畫它對(duì)別的物體的作用力。(2)合力和分力不能同時(shí)作為物體所受的力。(3)每一個(gè)力都應(yīng)找到施力物體,防止“漏力”和“添力”。(4)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體,力的作用點(diǎn)可畫在重心上,對(duì)有轉(zhuǎn)動(dòng)效果的物體,則力應(yīng)畫在實(shí)際位置上。(5)為了使問題簡(jiǎn)化,常忽略某些次要的力。如物體速度不大時(shí)的空氣阻力、物體在空氣中所受的浮力等。 (6)分析物體受力時(shí),除了考慮它與周圍物體的作用外,還要考慮物體的運(yùn)動(dòng)情況(平衡狀態(tài)、加速或減速),當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)情況不同時(shí),其情況也不同。2、 整體法與隔離法整體法隔離法概念將幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來分析的方法將研究對(duì)象與周圍物體分隔開的方法選用原則研究

20、系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問題分析整體周圍其他物體對(duì)整體的作用。而不畫整體內(nèi)部物體間的相互作用。分析它受到周圍其他物體對(duì)它的作用力例1:如圖113甲所示,豎直墻壁光滑,分析靜止的木桿受哪幾個(gè)力作用。乙圖113【解析】桿受重力、方向豎直向下;彈力N1,垂直于墻且指向桿,彈力N2,垂直于地面且指向桿;地面對(duì)桿向左的摩擦力f。如圖113乙所示【總結(jié)】受力分析時(shí)應(yīng)按步驟分析,桿受的各力應(yīng)畫在實(shí)際位置上。不要將各力的作用點(diǎn)都移到重心上去。例2:如圖114甲所示,、疊放于水平地面上,加一水平力,三物體仍靜止,分析、的受力情況?!窘馕觥緼、B、C三物體的受力如圖圖114

21、乙所示甲乙圖114【總結(jié)】用隔離法分析物體受力分析最常用的方法,分析時(shí)應(yīng)將研究的物體單獨(dú)拿出來,不要都畫在一起,以免出現(xiàn)混亂。同時(shí)應(yīng)根據(jù)牛頓第三定律分析。A對(duì)B的壓力及B對(duì)C的壓力應(yīng)以和表示,不要用和表示,因中它們跟、是不同的。此題也可以用先整體后部分,由下向上的方法分析。例3:如圖115甲所示,物體、靜止,畫出、的受力圖。 【解析】A、B受力如圖115乙所示圖115甲圖115乙總結(jié):此類問題用隔離法分析,應(yīng)注意A、B間、A與墻間的摩擦力的分析,同時(shí)要根據(jù)牛頓第三定律分析。圖116例4:如圖116所示,用兩相同的夾板夾住三個(gè)重為G的物體A、B、C,三個(gè)物體均保持靜止,請(qǐng)分析各個(gè)物體的受力情況.

22、【解析】A、B、C受力如圖圖117所示圖117【總結(jié)】明確各物體所受的摩擦力是解決此類問題的關(guān)鍵,較好的解決方法是先整體法確定兩側(cè)的摩擦力,再用隔離法確定單個(gè)物體所受的摩擦力。強(qiáng)化練習(xí) 1、如圖所示,a、b、c三塊木塊重力均為G,將它們按壓在豎直墻上靜止,此時(shí)b對(duì)c的摩擦力( )A大小等于G,方向豎直向下 B大小等于G,方向豎直向上C大小等于2G,方向豎直向下 D大小等于1/2G,方向豎直向下2、如圖,一個(gè)小球用兩根輕繩掛在天花板上,球靜止,繩1傾斜,繩2恰好豎直。則小球所受的作用力有( ) 12A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè) 3、如圖所示,斜面固定在水平地面上,先讓物體A沿斜面下滑,

23、恰能勻速后給A一個(gè)沿斜面向下的力F,讓其加 速下滑設(shè)前后兩次A與斜面間的摩擦力分別為f1、f2,地面給斜面的支持力分別為N1、N2,則( ) Af1=f2 ,N1=N2 Bf1=f2 ,N1>N2 Cf1<f2 ,N1<N2 Df1>f2 ,N1>N2 4、分析物體A的受力FA勻速下下下滑F(xiàn)A勻速AB5、 把一個(gè)物體放在傳送帶上,當(dāng)傳送帶勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)(物體與傳送帶之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng))如圖則物體受到的力有 ( )A.重力,傳送帶的支持力,靜摩擦力(沿傳送帶向上)B.重力,傳送帶的支持力,靜摩擦力(沿傳送帶向下)C.重力,傳送帶的支持力,靜摩擦力(沿傳送帶向上),下滑力

24、 D.重力,傳送帶的支持力,靜摩擦力(沿傳送帶向下),下滑力6、 如圖所示,放在水平地面上的物體A重G=100 N,左側(cè)用輕質(zhì)繩系在墻上,此時(shí)張力為零,右側(cè)連著一輕質(zhì)彈簧,已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,彈簧的勁度系數(shù)k=25 N/cm在彈簧的右端加一水平拉力F,則:(1)當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)1 cm時(shí),物體受哪幾個(gè)力的作用,各為多大(2)當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)2 cm時(shí),物體受哪幾個(gè)力的作用,各為多大回顧小結(jié)ü 受力分析的順序、要點(diǎn)、驗(yàn)證。ü 整體法和隔離法的運(yùn)用C力的合成與分解專題導(dǎo)入 我們講過了受力分析,那么我們來思考一個(gè)問題,為什么一個(gè)物體受了那么多力的作用,最終會(huì)靜止或向一個(gè)方向

25、運(yùn)動(dòng)。知識(shí)典例一、力的合成1、 合力與分力:當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用,我們可以求出一個(gè)力,這個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來幾個(gè)力的共同效果相同,這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力,原來的幾個(gè)力叫做分力。說明:合力是幾個(gè)力的等效力,是互換的,不是共存的。 合力可能大于每一個(gè)分力,也可能小于每一個(gè)分力,還可能大于一個(gè)分力而小于另一個(gè)分力。2、 共點(diǎn)力:幾個(gè)力的作用點(diǎn)相同,或幾個(gè)力的作用線相交于一個(gè)點(diǎn),這樣的力叫共點(diǎn)力。3、 力的合成:求幾個(gè)力的合力的過程叫做力的合成。例1、關(guān)于兩個(gè)分力F1、F2及它們的合力F的說法,下述不正確的是( AC )A.合力F一定與F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同 B.兩力F1、F2不

26、一定是同種性質(zhì)的力C.兩力F1、F2一定是同一個(gè)物體受的力 D.兩力F1、F2與F是物體同時(shí)受到的三個(gè)力4、力的合成的運(yùn)算法則(1)平行四邊形定則:求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向線段為鄰邊作平行四邊形,平行四邊形的對(duì)角線就表示合力的大小和方向,如圖甲所示(2)三角形定則:求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的線段首尾順次相接地畫出,把F1、F2的另外兩端連接起來,則此連線就表示合力的大小和方向,如圖乙所示5、 求合力方法:(1)作圖法:從力的作用點(diǎn)起,按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1和F2的圖示,再以F1和F2的圖示為鄰邊作平行四邊形,畫出

27、過作用點(diǎn)的對(duì)角線,量出對(duì)角線的長(zhǎng)度,計(jì)算出合力的大小,量出對(duì)角線與某一力的夾角確定合力的方向(如圖所示)。(2) 計(jì)算法:根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖,然后利用解三角形的方法求出合力。幾種特殊情況:相互垂直的兩個(gè)力合成,合力大小為F;夾角為、大小相等的兩個(gè)力合成,其平行四邊形為菱形,對(duì)角線相互垂直,合力大小為F2F1cos;夾角為120°、大小相等的兩個(gè)力合成,合力大小與分力相等,方向沿二力夾角的平分線;求F、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的公式:。(3)多個(gè)力合成的方法:如果有兩個(gè)以上共點(diǎn)力作用在物體上,我們也可以應(yīng)用平行四邊形定則求出它們的合力:先求出任意兩個(gè)力的合力,再求出這個(gè)合力跟第三

28、個(gè)力的合力,直到把所有的力都合成進(jìn)去,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。說明:平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力的合成,對(duì)非共點(diǎn)力的合成不適用。今后我們所研究的問題,凡是涉及力的運(yùn)算的題目,都是關(guān)于共點(diǎn)力方向的問題。6、合力范圍的確定(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍:|F1F2|FF1F2,即兩個(gè)力的大小不變時(shí),其合力隨夾角的增大而減小當(dāng)兩個(gè)力反向時(shí),合力最小,為|F1F2|;當(dāng)兩個(gè)力同向時(shí),合力最大,為F1F2。(2)三個(gè)共點(diǎn)力的合成范圍:最大值:三個(gè)力同向時(shí),其合力最大,為FmaxF1F2F3。最小值:以這三個(gè)力的大小為邊,如果能組成封閉的三角形(兩邊之和大于第三邊,兩邊之差小于第三邊),則其合力的最小

29、值為零,即Fmin0;如果不能,則合力的最小值的大小等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力和的絕對(duì)值,即FminF1|F2F3|(F1為三個(gè)力中最大的力)。特別提醒:二個(gè)分力一定時(shí),夾角越大,合力越小;合力一定,二等大分力的夾角越大,二分力越大;合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力的大小。7、矢量和標(biāo)量(1)矢量:既有大小又有方向的量相加時(shí)遵循平行四邊形定則(2)標(biāo)量:只有大小沒有方向的量求和時(shí)按算術(shù)法則相加例2、一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用,三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長(zhǎng)相等),則下列說法正確的是( B )A.三力的合力有最大值F1F2F3,方向不確定 B.三力的合力有唯

30、一值3F3,方向與F3同向C.三力的合力有唯一值2F3,方向與F3同向 D.由題給條件無(wú)法求出合力大小例3、水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一小滑輪B。一輕繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m10kg的重物,CBA30°,如圖所示,則滑輪受到繩子的作用力為(g取10N/kg)( C )A.50N B. C.100N D.例4、如圖所示,用一根長(zhǎng)1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上,已知繩能承受的最大張力為10N,為使繩不斷裂,畫框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取10m/s2)( A )A. B. C.m D二、力的分解1.定義:求一個(gè)已知力的分力叫

31、力的分解。2.注意:幾個(gè)分力與原來那個(gè)力是等效的,它們可以相互替代,并非同時(shí)存在。3.力的分解定則:平行四邊形定則,力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。兩個(gè)力的合力唯一確定,一個(gè)力的兩個(gè)分力不是唯一的,如果沒有其他限制,對(duì)于一條對(duì)角線,可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形(如圖所示)。即同一個(gè)力F可以分解成無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力。4.按效果進(jìn)行分解力的作用效果有兩種,其一是便物體發(fā)生形變,其二是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。效果一可以是單個(gè)力產(chǎn)生的,而效果二通常是合力共同作用的結(jié)果,其中一個(gè)力的效果往往由于其它個(gè)別力的存在無(wú)法直接體現(xiàn),此時(shí)若想明確單個(gè)力的作用效果二,通常假設(shè)影響其效果二體現(xiàn)的其它力不存在。(1)

32、按力的效果分解力的規(guī)律在形變方向上分解:根據(jù)前面所學(xué)彈力的方向與物體形變的方向相反(在同一直線上),而彈力的方向規(guī)律可以總結(jié)為:1)沿繩的收縮方向;2)垂直接觸面。因此,一個(gè)力對(duì)與物體相連(接觸)的繩或面(線)產(chǎn)生傳遞而引起形變,因此力的分解方向與形變方向相同,即力的分解應(yīng)在:1)繩的方向;2)垂直接觸面。在改變運(yùn)動(dòng)方向上分解:可以想像,若該物體與繩相接,其可運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)榇怪崩K方向(如家中的擺鐘,蕩秋千);若該物體與面接觸,其可運(yùn)動(dòng)的方向是沿面方向。因此一個(gè)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)角度來分解,其分解的方向可以總結(jié)為:1)垂直繩方向;2)沿面方向。與繩相連的物體受力分解時(shí)的分解方向要么沿繩,要么就是與繩垂直

33、;與面接觸的物體受力分解時(shí)的分解方向要么沿面,要么是垂直面。(2)在實(shí)際分解中,常將一個(gè)力沿著該力的兩個(gè)效果方向進(jìn)行分解,效果分解法的方法步驟:畫出已知力的示意圖;根據(jù)此力產(chǎn)生的兩個(gè)效果確定出分力的方向;以該力為對(duì)角線作出兩個(gè)分力方向的平行四邊形,即作出兩個(gè)分力。(3)利用平行四邊形定則求分力的方法計(jì)算法:利用力的平行四邊形定則將已知力按幾何方法求解,作出各力的示意圖,再根據(jù)解幾何知識(shí)求出各分力的大小,確定各分力的方向。因此其解題的基本思路可表示為:例:如右圖找出重力G的兩個(gè)作用效果,并求它的兩個(gè)分力。如圖F1Gsin ,F(xiàn)2Gcos。(4)力按作用效果分解的幾個(gè)典型實(shí)例實(shí)例分析地面上物體受斜

34、向上的拉力F,拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn),另一方面向上提物體,因此拉力F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2。質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上,其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果:一是使物體具有沿斜面下滑趨勢(shì)的分力F1;二是使物體壓緊斜面的分力F2,。質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時(shí)其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果:一是使球壓緊板的分力F1;二是使球壓緊斜面的分力F2,。質(zhì)量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上,其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果:一是使球壓緊豎直墻壁的分力F1;二是使球拉緊懸線的分力F2,。A、B兩點(diǎn)位于同一平面上,質(zhì)量為m的物體由AO、BO兩線拉住,其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果:一是使物體拉緊AO線的分力F

35、2;二是使物體拉緊BO線的分力質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止,其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果:一是拉伸AB的分力F1;二是壓縮BC的分力F2,。質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止,其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果:一是拉伸AB的分力F1;二是壓縮BC的分力F2,。(5)用力的矢量三角形定則分析力最小值的規(guī)律:當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力F1的方向時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是兩分力垂直。F2的最小值為:F2min=F sin。當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是:所求分力F2與合力F垂直,F(xiàn)2的最小值為:F2min=F1sin。當(dāng)已知合力F的大小及一個(gè)分力F1的大小時(shí),另

36、一個(gè)分力F2取最小值的條件是:已知大小的分力F1與合力F同方向,F(xiàn)2的最小值為FF1。【例6】如圖所示,用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間,重物處于靜止?fàn)顟B(tài),AO繩水平,OB繩與豎直方向的夾角為,則AO繩的拉力FA、OB繩的拉力FB的大小與G之間的關(guān)系為( A )A.FAGtan B.FA C.FB D.FBGcos【例7】如圖所示,質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上,斜梁OB與豎直方向的夾角為。設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點(diǎn)的彈力分別為F1和F2,以下結(jié)果正確的是( D )A.F1mgsin B.F1 C.F2mgcos D.F24.正交分解法在處理力的合成和分解的復(fù)雜問題時(shí),有一種比較簡(jiǎn)便宜行的方法正交分解法。求多個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí),如果連續(xù)運(yùn)用平行四邊形法則求解,一般說來要求解若干個(gè)斜三角形,一次又一次地求部分的合力的大小和方向,計(jì)算過程顯得十分復(fù)雜,如果采用力的正交分解法求合力,計(jì)算過程就簡(jiǎn)單多了。(1)定

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