五、物體受力分析、共點力的平衡

1、五、受力分析、共點力作用下物體的平衡物體之所以處于不同的運動狀態(tài)，是由于它們的受力情況不同。要研究物體的運動， 必須分析物體的受力情況。正確分析物體的受力情況，是研究力學(xué)問題的關(guān)鍵，是必須 . .掌握的基本功。如何分析物體的受力情況呢？主要依據(jù)力的概念、從物體所處的環(huán)境（有多少個物 體接觸）和運動狀態(tài)著手，分析它與所處環(huán)境的其它物體的相互聯(lián)系，具體的分析方法 是：確定所研究的物體，然后找出周圍有哪些物體對它產(chǎn)生作用。不要找該物體施于其它物體的力，譬如所研究的物體叫A，那么就應(yīng)該找出“甲對A” 和“乙對A”及“丙對A”的力而對甲”或?qū)σ摇钡鹊牧筒皇茿所受的力。 也不要把作用在其它物體上的力錯誤

2、地認(rèn)為通過“力的傳遞”作用在研究對象上。要養(yǎng)成按步驟分析的習(xí)慣。先畫重力：作用點畫在物體的重心。后畫接觸力（彈力和摩擦力）：繞研究對象逆時針（或順時針）觀察一周，看對象跟 其他物體有幾個接觸點（面），對每個接觸點（面）若有擠壓，則畫出彈力，若還有相對 運動或趨勢，則畫出摩擦力。分析完一個接觸點（面）后再依次分析其他的接觸點（面）。再畫其他場力：看是否有電、磁場力作用，如有則畫出場力。畫完受力分析圖后要作一番檢查。檢查一下畫出的每個力能否找出它的施力物體，若沒有施力物體，則該力一定不存 在，特別是檢查一下分析的結(jié)果，能否使對象處于題目所給的運動狀態(tài)（靜止或加速）， 否則，必然發(fā)生了多力或漏力現(xiàn)象

3、。如果有一個力的方向難以確定，可用假設(shè)法分析。先假設(shè)此力不存在，觀察所研究的物體會發(fā)生怎樣的運動，然后審查這個力應(yīng)在什 么方向，對象才能滿足給定的運動狀態(tài)。注意：合力和分力不能重復(fù)地列為物體所受的力。力的合成與分解的過程是合力與分力“等效替代”的過程，合力和分力不能同時存在。在分析物體受力情況時，如果已經(jīng)考慮了某個力，那么就不能再考慮它的分力。例 如，在分析斜面上物體的受力情況時，就不能把物體所受重力和“下滑力”并列為物體 所受的力，因為“下滑力”是物體所受重力沿斜面方向的一個分力。共點力作用下物體的平衡條件是：F吞0，用正交分解法可以表示為f 合 - 0I y合在建立直角坐標(biāo)系時，要考慮盡量

4、減少力的分析，若有摩擦力，一般沿摩擦力與 垂直于摩擦力方向建立坐標(biāo)系。若物體以初速度v0沿傾角為0的斜面向下運動，貝惜 =tan0時勻速，當(dāng) tan0時減速，與物體質(zhì)量無關(guān)。證明如下：由正交分解法得，物體沿斜面向下的力為mgsinQ，沿斜面向上的摩擦力f=p mgcos e。（1）當(dāng)向下勻速時有：mg sin0=mg cos0可得 日=tan0（與m無關(guān)）（2）當(dāng)向下加速時有：mg sin0mg cos0可得 日tan0（與m無關(guān)）（3） 當(dāng)向下減速時有：mg sin0 tan0 （與m無關(guān)）例題1.如圖所示，A、B、C三木塊疊放在水平桌面上，對B木塊施加一水平向右的恒力F，三木塊共同向右勻速

5、運動，已知三木塊的重 力都是G，分別對三木塊進(jìn)行受力分析。例題2.如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為e的斜面上，它跟斜面的動摩擦因數(shù)為，在水平恒力F的作用下，物體沿斜面勻速向上運動，則物體所受摩擦力是（）A. |Limg cos0B. mgcos0 + Fsin0)C. F cos0 - mg sin0D. mgcos0 - Fsin0)例題3.如下圖所示，質(zhì)量為m1=5kg的物體，置于粗糙的斜面上，用一平行于斜面 的大小為30N的力F推物體，物體沿斜面向上勻速運動，斜面體質(zhì)量m2=10kg，且始終靜止，取g=10m/s2,求：（1）滑塊對斜面的摩擦力大??；（2）地面對斜面體的摩擦力和支持力的

6、大小。課時作業(yè)（五）受力分析共點力作用下物體的平衡如圖所示，光滑斜面上的物體受水平推力F作用保持靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于力F與斜面給 物體的支持力N的合力方向的判斷，正確的是（）沿斜面向上B.垂直斜面向上C.豎直向上D.因不知斜面傾角無法判定F如右圖所示，豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P與 斜放其上的固定檔板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻所受 到的外力個數(shù)有可能為（）A. 2個B. 3個C. 4個D. 5個如圖所示，在繩下端掛一物體，用力F拉物體使懸線偏離豎 直方向的夾角為a，且保持其平衡，保持a不變，當(dāng)拉力F有極 小值時，F(xiàn)與水平方向的夾角月應(yīng)是（）A. 0B.

7、C. aD. 2a確的是（ ）A.斜劈對物塊的支持力增大如圖所示，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重為G的物塊，物塊和 斜劈均處于靜止?fàn)顟B(tài)。今用一豎直向下且逐漸增大的力F作用于物塊上，則下列說法正物塊所受的合力變大當(dāng)力F足夠大時斜劈將沿水平地面向右滑動斜劈ABC受到水平地面向左的摩擦力作用，且隨力F的增大而增大如圖所示，質(zhì)量均為m的物體A、B通過一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，開始時B放在地面上，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)通過細(xì)繩將A加速向上拉起，當(dāng)B剛要離開地面 時，A上升距離為乙。假設(shè)彈簧一直在彈性限度范圍內(nèi)，則（A.C.2mgB . L k2mgD. L 一- k如圖所示，兩根直

8、木棍AB和CD （可視為相同的圓柱體）相互平行，固定在同一水 平面上，一個圓柱形工件P架在兩木棍之間。工件在水平向右的推力F的作用下，恰好能向右勻速運動。若保持兩木棍在同一水平面內(nèi)，但將它們之間的一距離稍微增大一些后固定，仍將該工件架在兩木棍之間，用同樣的水平推力F向右推該工件，則下列說法中正確的是（）A.工件可能靜止不動B工件一定向右勻速運動C工件一定向右減速運動D.工件一定向右加速運動7.如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于傾角為30的光滑斜面上，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端系在小球上，另一端固定在P點，小球靜止時，彈簧與豎直方向的夾角為30，則彈簧的伸長量為（）A.mgkB.*mg2kC mg3k3

9、mg.如圖所示，傾角為。的斜面體C置于水平地面上，小物塊B置于斜面上，通過細(xì)繩跨 過光滑的定滑輪與物體A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，已知A、B、C都處于 靜止?fàn)顟B(tài)。則（） B受到C的摩擦力一定不為零之:/石 AE C受到水平地面的摩擦力一定為零斜面體c有沿地面向右滑動的趨勢，一定受到地面向右的摩擦力將細(xì)繩剪斷，若B物體依然靜止在斜面上，此時水平面對C的摩擦力為0A. FtFB. Ft=FC. Ft m2與球心 則碗對兩小球的彈力大小3 : 1方:2如圖所示，在傾角為0的粗糙斜面上，一個質(zhì)量為m的物體受到水平力F作用靜止 于斜面上，已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為且tan0，若物體恰好不下滑，則推力F為多少？若物體恰好不上滑，則推力F為多少？（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B （中央有孔），A、B間由 細(xì)繩連接著，它們處于如圖所示位置時恰好能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心0 處于一水平面上，A、B間的細(xì)繩成伸直狀態(tài)，與水平線成30夾角。已知B球的質(zhì)量為 3kg，求細(xì)繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量mA。（ g 10m/s2 ）例題2.BC；例題3.1.