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第三講:受力分析共點力的平衡第三講:1一、受力分析1.概念把研究對象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來,并畫出物體所受力的______,這個過程就是受力分析.2.受力分析的一般順序先分析______,然后按接觸面分析接觸力(彈力、摩擦力),再分析其他力(電磁力、浮力、已知力等).示意圖重力【基本知識點歸納】一、受力分析示意圖重力【基本知識點歸納】2靜止勻速直線運動F合=0或Fx=0,Fy=0二、共點力作用下物體的平衡1、平衡狀態(tài):物體保持___或_______的狀態(tài)。2、平衡條件:_________.
思考感悟v=0時一定是平衡狀態(tài)嗎?提示:不一定.因為v=0時a不一定等于0.靜止勻速直線運動F合=0或Fx=0,Fy=0二、共點力作用3三、共點力平衡的幾條重要推論1.二力平衡:如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個力必定大小____,方向____,作用在同一條直線上.2.三力平衡:如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),則這三個力必共面,其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小_____、方向_____,作用在同一條直線上.3.多力平衡:如果物體受多個力作用處于平衡,其中任何一個力與其余力的合力大小_____,方向_____.相等相反相等相反相等相反三、共點力平衡的幾條重要推論相等相反相等相反相等相反4一、物體受力分析的常用方法及其應(yīng)注意的問題1.常用方法(1)整體法與隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法將研究對象與周圍物體分隔開的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問題受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用一般隔離受力較少的物體【考點分析歸納】一、物體受力分析的常用方法及其應(yīng)注意的問題整體法隔離法概念將5(2)假設(shè)法在受力分析時,若不能確定某力是否存在,可先對其作出存在或不存在的假設(shè),然后再就該力存在與否對物體運動狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在.2.應(yīng)注意的問題(1)不要把研究對象所受的力與研究對象對其他物體的作用力混淆.(2)對于分析出的物體受到的每一個力,都必須明確其來源,即每一個力都應(yīng)找出其施力物體,不能無中生有.(2)假設(shè)法6(3)合力和分力不能重復(fù)考慮.(4)區(qū)分內(nèi)力與外力:對幾個物體的整體進行受力分析時,這幾個物體間的作用力為內(nèi)力,不能在受力圖中出現(xiàn);當把某一物體單獨隔離分析時,原來的內(nèi)力變成外力,要在受力分析圖中畫出.注意:在分析物體的受力情況時,為防止漏力或添力,分析的順序一般是先分析場力,再分析接觸力.(3)合力和分力不能重復(fù)考慮.注意:在分析物體的受力情況時,7圖2-3-1例1.如圖2-3-1所示,小車M在恒力作用下,沿水平地面做直線運動,由此可判斷()A.若地面光滑,則小車一定受三個力作用B.若地面粗糙,則小車可能受三個力作用C.若小車做勻速運動,則小車一定受四個力作用D.若小車做加速運動,則小車可能受三個力作用圖2-3-1例1.如圖2-3-1所示,小車M在恒力作用下,沿8例2、如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P相連,P與斜放在其上的固定檔板MN接觸且處于靜止狀態(tài),則斜面體P此刻受到的外力的個數(shù)有可能是()
A、2個B.3個C.4個D、5個答案:AC例2、如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另9【即時應(yīng)用】3.如圖2-3-1所示,兩個等大、反向的水平力F分別作用在物體A和B上,A、B兩物體均處于靜止狀態(tài).若各接觸面與水平地面平行,則A、B兩物體各受幾個力()圖2-3-1A.3個、4個B.4個、4個C.4個、5個D.4個、6個解析:選C.對物體A受力分析:豎直方向上受兩個力:重力和支持力;水平方向受兩個力:水平力F和B對A的摩擦力,即物體A共受4個力作用;對物體B受力分析;豎直方向上受3個力作用:重力、地面的支持力、A對B的壓力;水平方向受兩個力作用:水平力F和A對B向右的摩擦力,即物體B共受5個力的作用,故答案C正確.【即時應(yīng)用】圖2-3-1A.3個、4個B.4個、4個104.如圖2-3-3所示,質(zhì)量為m的正方體和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間,處于靜止狀態(tài).m與M相接觸的邊與豎直方向的夾角為α,若不計一切摩擦,求:圖2-3-3(1)水平面對正方體M的彈力大?。?2)墻面對正方體m的彈力大?。舅悸伏c撥】求解此題應(yīng)注意以下三點:(1)整體法分析受力,利用平衡求水平面對正方體M的彈力;(2)隔離m進行受力分析,并建立直角坐標系;(3)列平衡方程求墻面對正方體m的彈力大?。?.如圖2-3-3所示,質(zhì)量為m的正方體和質(zhì)量為M的正方體放11【解析】(1)以兩個正方體整體為研究對象,整體受到向上的支持力和向下的重力,處于靜止狀態(tài).所以水平面對正方體M的彈力大小為FN=(M+m)g.(2)對正方體m進行受力分析如圖2-3-4所示.把FN2沿水平方向和豎直方向分解有FN2cosα=FN1FN2sinα=mg.解得FN1=mgcotα.圖2-3-4(整體法)(隔離法)【解析】(1)以兩個正方體整體為研究對象,整體受到向上的支12
5、如圖所示,質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面傾角為θ。質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止狀態(tài),求地面對三棱柱支持力和摩擦力各為多少?f=mgtanθ
N=(M+m)g
5、如圖所示,質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三136、一個截面是直角三角形的木塊放在水平地面上,在斜面上放一個光滑球,球的一側(cè)靠在豎直墻上,木塊處于靜止,如圖所示。若在光滑球的最高點再施加一個豎直向下的力F,木塊仍處于靜止,則木塊對地面的壓力N和摩擦力f的變化情況是()A.N增大,f增大B.N增大,f不變C.N不變,f增大D.N不變,f不變F答案:A6、一個截面是直角三角形的木塊放在水平地面上,在斜面上放147、物體B放在物體A上,A、B的上下表面均與斜面平行,如圖所示。兩物體恰能沿固定斜面向下做勻速運動()A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C.A、B之間的摩擦力為零DA、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)答案:B7、物體B放在物體A上,A、B的上下表面均與斜面平行,如15二、處理平衡問題的基本方法1.方法(1)力的合成法或分解法物體受三個力作用而平衡時,其中任意兩個力的合力必定跟第三個力等值反向.利用平行四邊形定則做出某兩個力的合力,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識求解.或者利用平行四邊形定則將某個力沿另外兩個力的方向分解,根據(jù)平衡條件求解。二、處理平衡問題的基本方法16理化生]受力分析共點力平衡復(fù)習(xí)課件17(3)力的三角形法物體受同一平面內(nèi)三個互不平行的力處于平衡時,可以將這三個力的矢量首尾相接,構(gòu)成一個矢量三角形;即三個力矢量首尾相接,恰好構(gòu)成三角形,則這三個力的合力必為零,利用三角形法,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識可求得未知力.(3)力的三角形法182.一般步驟(1)選取研究對象:根據(jù)題目要求,恰當選取研究對象,在平衡類問題中,研究對象可以是單個物體,也可以是多個物體組成的系統(tǒng),還可以是幾個物體相互連接的結(jié)點.(2)分析研究對象的受力情況,畫出受力圖.(3)利用平衡條件建立方程并求解.2.一般步驟19【特別提醒】:(1)物體受三個力平衡時,利用力的分解法或合成法比較簡單.(2)解平衡問題建立坐標系時應(yīng)使盡可能多的力與坐標軸重合,需要分解的力盡可能少,物體受四個以上的力作用時一般要采用正交分解法.【特別提醒】:20【即時應(yīng)用】1.如圖2-3-2所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心.一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止于P點.設(shè)滑塊所受支持力為FN,OP與水平方向的夾角為θ,下列關(guān)系正確的是()圖2-3-2【即時應(yīng)用】圖2-3-221本體使用合成法解題,能否用分解法呢?本體使用合成法解題,能否用分解法呢?22
2.如圖2-3-5所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面,m2在空中),力F與水平方向成θ角.則m1所受支持力FN和摩擦力Ff正確的是()圖2-3-5A.FN=m1g+m2g-FsinθB.FN=m1g+m2g-FcosθC.Ff=FcosθD.Ff=Fsinθ2.如圖2-3-5所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過23解析:選AC.對于m1、m2和輕彈簧組成的系統(tǒng)受力分析如圖,由平衡條件知:水平方向:Ff=Fcosθ豎直方向:FN+Fsinθ=m1g+m2g.由以上兩式得Ff=Fcosθ,F(xiàn)N=m1g+m2g-Fsinθ,正確選項為A、C.本題應(yīng)用整體法和正交分解法解題解析:選AC.對于m1、m2和輕彈簧組成的系統(tǒng)受力分析如圖,243、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,物塊靜止在斜劈上,今用一豎直向下的力F作用于物塊上,下列說法正確的是()A.斜劈對物塊的彈力增大 B.物塊所受的合力不變C.物塊受到的摩擦力增大D.當力F增大到一定程度時,物體會運動ACBF答案:ABC3、如圖所示,斜劈ABC放在粗糙的水平地面上,在斜劈上放一重254.(2008年海南物理卷2)如圖,質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上,其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑.在小物塊運動的過程中,楔形物塊始終保持靜止.地面對楔形物塊的支持力為()mθMFA.(M+m)gB.(M+m)g-FC.(M+m)g+FsinθD.(M+m)g-FsinθD解析:對整體進行受力分析,豎直方向由平衡條件:(M+m)gFNfθ優(yōu)先考慮“整體法”4.(2008年海南物理卷2)如圖,質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在265.(2009年海南物理卷3)兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為ma和mb、直徑分別為da個db(da>db)。將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒內(nèi),如圖所示。設(shè)a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為f1和f2,筒底所受的壓力大小為F.已知重力加速度大小為g。若所有接觸都是光滑的,則()A.F=(ma+mb)gf1=f2
B.F=(ma+mb)gf1≠f2C.mag<F<(ma+mb)gf1=f2
D.mag<F<(ma+mb)gf1≠f2A5.(2009年海南物理卷3)兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為ma276.(06年全國理綜卷Ⅱ)如圖所示,位于水平桌面上的物塊P,由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計,若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動,則F的大小為()A4μmgB3μmgC2μmgDμmg解析:選整體為研究對象,有F=2T+2μmg,選Q為研究對象,有T=μmg,因此有F=4μmg。因此選項A正確。FQPA解題感悟:1.研究對象:整體法和隔離法相結(jié)合,本題用隔離法也不復(fù)雜;2.受力分析:對研究對象正確受力分析是解題的關(guān)鍵,如本題中,Q對P沒有壓力,但是由于Q的存在增大了P對地面的壓力;3.連接體問題的本質(zhì):Q和P之間存在相互作用的滑動摩擦力μmg。6.(06年全國理綜卷Ⅱ)如圖所示,位于水平桌面上的物塊P,287(2008年寧夏理綜卷10)一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動,小球通過細繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對小球的支持力為N,細繩對小球的拉力為T,關(guān)于此時刻小球的受力情況,下列說法正確的是()A.若小車向左運動,N可能為零B.若小車向左運動,T可能為零C.若小車向右運動,N不可能為零D.若小車向右運動,T不可能為零左右AB解析:“小球某時刻正處于圖示狀態(tài)”說明小球和小車相對靜止,其加速度相等。從四個選項中“N可能為零”“T可能為零”討論問題可以以這兩個狀態(tài)為突破口入手分析。對小球受力分析,當N為零時,小球的合外力水平向右,加速度向右,故小車可能向右加速運動或向左減速運動,A對C錯;當T為零時,小球的合外力水平向左,加速度向左,故小車可能向右減速運動或向左加速運動,B對D錯。本題也可用極限分析法來分析。7(2008年寧夏理綜卷10)一有固定斜面的小車在水平面上做298.(2010年安徽理綜卷19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑,不計空氣阻力。則木板P的受力個數(shù)為()A.3B.4C.5D.6PQ【解析】P、Q一起沿斜面勻速下滑時,由于木板P上表面光滑,滑塊Q受到重力、P的支持力和彈簧沿斜面向上的彈力。木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力,所以選項C正確。C8.(2010年安徽理綜卷19)L型木板P(上表面光滑)放在301.物體A的質(zhì)量為2kg,兩根輕細繩b和c的一端連接于豎直墻上,另一端系于物體A上,在物體A上另施加一個方向與水平線成θ角的拉力F,相關(guān)幾何關(guān)系如圖2-3-6所示,θ=60°.若要使兩繩都能伸直,求拉力F的大小范圍.(g取10m/s2)圖2-3-6【課后思考題】?【思路點撥】本題利用解析法和正交分解法進行分析,通過列出的平衡方程求出繩b和繩c的拉力表達式,抓住兩繩伸直時,必須保證兩繩的拉力F≥0臨界條件,進而求出F的極值.1.物體A的質(zhì)量為2kg,兩根輕細繩b和c的一端連接于豎直31
2.有一只小蟲重為G,不慎跌入一個碗中,如圖2-3-8所示,碗內(nèi)壁為一半徑為R的球殼的一部分,且其深度為D,碗與小蟲腳間的動摩擦因數(shù)為μ.若小蟲從右端順利爬出碗口而不會滑入碗底,則D的最大值為多少?(用G、R、μ表示D)圖2-3-8【提示】:注意分析恰好能爬出碗口的臨界條件,對小蟲在碗口處進行受力分析,再利用正交分解法及平衡條件列方程求解。2.有一只小蟲重為G,不慎跌入一個碗中,如圖2-3-8所示32『課后思考題答案』1.2.『課后思考題答案』1.2.33第三講:受力分析共點力的平衡第三講:34一、受力分析1.概念把研究對象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來,并畫出物體所受力的______,這個過程就是受力分析.2.受力分析的一般順序先分析______,然后按接觸面分析接觸力(彈力、摩擦力),再分析其他力(電磁力、浮力、已知力等).示意圖重力【基本知識點歸納】一、受力分析示意圖重力【基本知識點歸納】35靜止勻速直線運動F合=0或Fx=0,Fy=0二、共點力作用下物體的平衡1、平衡狀態(tài):物體保持___或_______的狀態(tài)。2、平衡條件:_________.
思考感悟v=0時一定是平衡狀態(tài)嗎?提示:不一定.因為v=0時a不一定等于0.靜止勻速直線運動F合=0或Fx=0,Fy=0二、共點力作用36三、共點力平衡的幾條重要推論1.二力平衡:如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個力必定大小____,方向____,作用在同一條直線上.2.三力平衡:如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),則這三個力必共面,其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小_____、方向_____,作用在同一條直線上.3.多力平衡:如果物體受多個力作用處于平衡,其中任何一個力與其余力的合力大小_____,方向_____.相等相反相等相反相等相反三、共點力平衡的幾條重要推論相等相反相等相反相等相反37一、物體受力分析的常用方法及其應(yīng)注意的問題1.常用方法(1)整體法與隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法將研究對象與周圍物體分隔開的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問題受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用一般隔離受力較少的物體【考點分析歸納】一、物體受力分析的常用方法及其應(yīng)注意的問題整體法隔離法概念將38(2)假設(shè)法在受力分析時,若不能確定某力是否存在,可先對其作出存在或不存在的假設(shè),然后再就該力存在與否對物體運動狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在.2.應(yīng)注意的問題(1)不要把研究對象所受的力與研究對象對其他物體的作用力混淆.(2)對于分析出的物體受到的每一個力,都必須明確其來源,即每一個力都應(yīng)找出其施力物體,不能無中生有.(2)假設(shè)法39(3)合力和分力不能重復(fù)考慮.(4)區(qū)分內(nèi)力與外力:對幾個物體的整體進行受力分析時,這幾個物體間的作用力為內(nèi)力,不能在受力圖中出現(xiàn);當把某一物體單獨隔離分析時,原來的內(nèi)力變成外力,要在受力分析圖中畫出.注意:在分析物體的受力情況時,為防止漏力或添力,分析的順序一般是先分析場力,再分析接觸力.(3)合力和分力不能重復(fù)考慮.注意:在分析物體的受力情況時,40圖2-3-1例1.如圖2-3-1所示,小車M在恒力作用下,沿水平地面做直線運動,由此可判斷()A.若地面光滑,則小車一定受三個力作用B.若地面粗糙,則小車可能受三個力作用C.若小車做勻速運動,則小車一定受四個力作用D.若小車做加速運動,則小車可能受三個力作用圖2-3-1例1.如圖2-3-1所示,小車M在恒力作用下,沿41例2、如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P相連,P與斜放在其上的固定檔板MN接觸且處于靜止狀態(tài),則斜面體P此刻受到的外力的個數(shù)有可能是()
A、2個B.3個C.4個D、5個答案:AC例2、如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另42【即時應(yīng)用】3.如圖2-3-1所示,兩個等大、反向的水平力F分別作用在物體A和B上,A、B兩物體均處于靜止狀態(tài).若各接觸面與水平地面平行,則A、B兩物體各受幾個力()圖2-3-1A.3個、4個B.4個、4個C.4個、5個D.4個、6個解析:選C.對物體A受力分析:豎直方向上受兩個力:重力和支持力;水平方向受兩個力:水平力F和B對A的摩擦力,即物體A共受4個力作用;對物體B受力分析;豎直方向上受3個力作用:重力、地面的支持力、A對B的壓力;水平方向受兩個力作用:水平力F和A對B向右的摩擦力,即物體B共受5個力的作用,故答案C正確.【即時應(yīng)用】圖2-3-1A.3個、4個B.4個、4個434.如圖2-3-3所示,質(zhì)量為m的正方體和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間,處于靜止狀態(tài).m與M相接觸的邊與豎直方向的夾角為α,若不計一切摩擦,求:圖2-3-3(1)水平面對正方體M的彈力大??;(2)墻面對正方體m的彈力大小.【思路點撥】求解此題應(yīng)注意以下三點:(1)整體法分析受力,利用平衡求水平面對正方體M的彈力;(2)隔離m進行受力分析,并建立直角坐標系;(3)列平衡方程求墻面對正方體m的彈力大?。?.如圖2-3-3所示,質(zhì)量為m的正方體和質(zhì)量為M的正方體放44【解析】(1)以兩個正方體整體為研究對象,整體受到向上的支持力和向下的重力,處于靜止狀態(tài).所以水平面對正方體M的彈力大小為FN=(M+m)g.(2)對正方體m進行受力分析如圖2-3-4所示.把FN2沿水平方向和豎直方向分解有FN2cosα=FN1FN2sinα=mg.解得FN1=mgcotα.圖2-3-4(整體法)(隔離法)【解析】(1)以兩個正方體整體為研究對象,整體受到向上的支45
5、如圖所示,質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面傾角為θ。質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止狀態(tài),求地面對三棱柱支持力和摩擦力各為多少?f=mgtanθ
N=(M+m)g
5、如圖所示,質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三466、一個截面是直角三角形的木塊放在水平地面上,在斜面上放一個光滑球,球的一側(cè)靠在豎直墻上,木塊處于靜止,如圖所示。若在光滑球的最高點再施加一個豎直向下的力F,木塊仍處于靜止,則木塊對地面的壓力N和摩擦力f的變化情況是()A.N增大,f增大B.N增大,f不變C.N不變,f增大D.N不變,f不變F答案:A6、一個截面是直角三角形的木塊放在水平地面上,在斜面上放477、物體B放在物體A上,A、B的上下表面均與斜面平行,如圖所示。兩物體恰能沿固定斜面向下做勻速運動()A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C.A、B之間的摩擦力為零DA、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)答案:B7、物體B放在物體A上,A、B的上下表面均與斜面平行,如48二、處理平衡問題的基本方法1.方法(1)力的合成法或分解法物體受三個力作用而平衡時,其中任意兩個力的合力必定跟第三個力等值反向.利用平行四邊形定則做出某兩個力的合力,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識求解.或者利用平行四邊形定則將某個力沿另外兩個力的方向分解,根據(jù)平衡條件求解。二、處理平衡問題的基本方法49理化生]受力分析共點力平衡復(fù)習(xí)課件50(3)力的三角形法物體受同一平面內(nèi)三個互不平行的力處于平衡時,可以將這三個力的矢量首尾相接,構(gòu)成一個矢量三角形;即三個力矢量首尾相接,恰好構(gòu)成三角形,則這三個力的合力必為零,利用三角形法,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識可求得未知力.(3)力的三角形法512.一般步驟(1)選取研究對象:根據(jù)題目要求,恰當選取研究對象,在平衡類問題中,研究對象可以是單個物體,也可以是多個物體組成的系統(tǒng),還可以是幾個物體相互連接的結(jié)點.(2)分析研究對象的受力情況,畫出受力圖.(3)利用平衡條件建立方程并求解.2.一般步驟52【特別提醒】:(1)物體受三個力平衡時,利用力的分解法或合成法比較簡單.(2)解平衡問題建立坐標系時應(yīng)使盡可能多的力與坐標軸重合,需要分解的力盡可能少,物體受四個以上的力作用時一般要采用正交分解法.【特別提醒】:53【即時應(yīng)用】1.如圖2-3-2所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心.一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止于P點.設(shè)滑塊所受支持力為FN,OP與水平方向的夾角為θ,下列關(guān)系正確的是()圖2-3-2【即時應(yīng)用】圖2-3-254本體使用合成法解題,能否用分解法呢?本體使用合成法解題,能否用分解法呢?55
2.如圖2-3-5所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面,m2在空中),力F與水平方向成θ角.則m1所受支持力FN和摩擦力Ff正確的是()圖2-3-5A.FN=m1g+m2g-FsinθB.FN=m1g+m2g-FcosθC.Ff=FcosθD.Ff=Fsinθ2.如圖2-3-5所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過56解析:選AC.對于m1、m2和輕彈簧組成的系統(tǒng)受力分析如圖,由平衡條件知:水平方向:Ff=Fcosθ豎直方向:FN+Fsinθ=m1g+m2g.由以上兩式得Ff=Fcosθ,F(xiàn)N=m1g+m2g-Fsinθ,正確選項為A、C.本題應(yīng)用整體法和正交分解法解題解析:選AC.對于m1、m2和輕彈簧組成的系統(tǒng)受力分析如圖,573、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,物塊靜止在斜劈上,今用一豎直向下的力F作用于物塊上,下列說法正確的是()A.斜劈對物塊的彈力增大 B.物塊所受的合力不變C.物塊受到的摩擦力增大D.當力F增大到一定程度時,物體會運動ACBF答案:ABC3、如圖所示,斜劈ABC放在粗糙的水平地面上,在斜劈上放一重584.(2008年海南物理卷2)如圖,質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上,其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑.在小物塊運動的過程中,楔形物塊始終保持靜止.地面對楔形物塊的支持力為()mθMFA.(M+m)gB.(M+m)g-FC.(M+m)g+FsinθD.(M+m)g-FsinθD解析:對整體進行受力分析,豎直方向由平衡條件:(M+m)gFNfθ優(yōu)先考慮“整體法”4.(2008年海南物理卷2)如圖,質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在595.(2009年海南物理卷3)兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為ma和mb、直徑分別為da個db(da>db)。將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒內(nèi),如圖所示。設(shè)a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為f1和f2,筒底所受的壓力大小為F.已知重力加速度大小為g。若所有接觸都是光滑的,則()A.F=(ma+mb)gf1=f2
B.F=(ma+mb)gf1≠f2C.mag<F<(ma+mb)gf1=f2
D.mag<F<(ma+mb)gf1≠f2A5.(2009年海南物理卷3)兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為ma606.(06年全國理綜卷Ⅱ)如圖所示,位于水平桌面上的物塊P,由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計,若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動,則F的大小為()A4μmgB3μmgC2μmgDμmg解析:選整體為研究對象,有F=2T+2μmg,選Q為研究對象,有T=μmg,因此有F=4μmg。因此選項A正確。FQPA解題感悟:1.研究對象:整體法和隔離法相結(jié)合,本題用隔離法也不復(fù)雜;2.受力分析:對研究對象正確受力分析是解題的關(guān)鍵,如本題中,Q對P沒有壓力,但是
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