受力分析和共点力的平衡演示文稿

受力分析和共点力的平衡演示文稿第一页，共四十三页。受力分析和共点力的平衡第二页，共四十三页。理清教材网控基础点　提炼命题源第三页，共四十三页。一、物体的受力分析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外力都找出来，并画出________的过程．2．受力分析的一般顺序(1)明确研究对象．可以是一个结点、一个物体或物体系统等，根据研究对象不同分为“隔离法”和“整体法”．受力图读读教材第四页，共四十三页。(2)按顺序找力①分析场力(________、电场力、磁场力)；②分析接触力(弹力、________)；③分析其他力．(3)画出受力图，标出 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示力的字母，并检查一遍，以防漏力或多力．重力　摩擦力第五页，共四十三页。二、共点力作用下物体的平衡1．平衡状态物体处于________或____________的状态，即a＝0.2．共点力的平衡条件________或Fx＝0、Fy＝0.3．平衡条件的推论(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________．1.静止　匀速直线运动　2.F合＝0　3.(1)相等　相反　第六页，共四十三页。(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，其中任何一个力与其余两个力的合力大小________，方向________；并且这三个力的矢量可以形成一个矢量________．(3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小________，方向________．(2)相等　相反　三角形　(3)相等　相反第七页，共四十三页。1．如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力(　　)A．3个、4个　　　　B．4个、4个C．4个、5个D．4个、6个练练基础┃题组一┃物体的受力分析第八页，共四十三页。2．L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为(　　)A．3　　　　B．4　　　　　C．5　　　D．6第九页，共四十三页。┃题组二┃共点力作用下物体的平衡第十页，共四十三页。4．如图所示，运动员在双手握紧竖直放置的圆形器械，在手臂OA由水平方向缓慢移动到OA′位置的过程中，若手臂OA、OB的拉力分别为FA和FB，则下列表述正确的是(　　)A．FA一定小于运动员的重力GB．FA与FB的合力始终大小不变C．FA的大小保持不变D．FB的大小保持不变┃题组三┃共点力作用下的动态平衡第十一页，共四十三页。1．受力分析时，首先确定研究对象，分析其他物体对研究对象的作用力．2．对于三力静态平衡，一般采用合成法或分解法；对三力动态平衡，一般采用图解法．3．物体受四个以上的力作用时，一般要采用正交分解法．建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少．小思考微总结第十二页，共四十三页。突破核心细研核心点　练透经典题第十三页，共四十三页。考点一　受力分析的常用方法方法整体法隔离法假设法概念将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法将所研究的对象从周围的物体中分离出来进行分析的方法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内部各物体之间的相互作用力根据力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断力是否存在注意问题受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力一般情况下隔离受力较少的物体一般在分析弹力或静摩擦力时应用第十四页，共四十三页。[调研1]　(多选)A、B、C三个物体如图所示放置，所有接触面均不光滑．有一个水平力F作用在物体C上，使A、B、C一起向右做匀速运动，则(　　)A．B对A的摩擦力方向水平向左B．B对A的摩擦力方向水平向右C．C对A的摩擦力方向水平向左D．C对A的摩擦力方向水平向右[试题调研]第十五页，共四十三页。[解题探究]1．以A、B、C整体为研究对象，因向右匀速运动，你能确定地面对B、C的摩擦力方向吗？提示：地面对B、C的摩擦力为滑动摩擦力，与物体相对运动方向相反，可以确定．2．按照先隔离B，再隔离A，最后再C的顺序能确定三者间摩擦力的方向吗？提示：可以．地面对B的摩擦力向左，A对B的摩擦力向右；对物体A，B对A的摩擦力向左，所以C对A的摩擦力向右；同理，可分析C的摩擦力．第十六页，共四十三页。[解析]　对A、B、C整体而言，地面对B、C的摩擦力方向皆向左．隔离B，由B匀速运动的受力条件可知，A对B的摩擦力方向向右，则由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向左；同理可判断C对A的摩擦力方向向右．[答案]　AD第十七页，共四十三页。关于受力分析的两点提醒(1)特别注意运动状态的分析，物体的受力情况与物体的运动状态有关，分析物体受力时，要注意物体所处的状态．(2)整体法与隔离法的灵活运用，一般先选取整体分析运动状态，再选取隔离体分析相互作用的内力，对于复杂问题整体法和隔离法要灵活交叉使用．名师归纳点题破疑第十八页，共四十三页。1－1.(2014·上海单科)如图所示，光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平，则在斜面上运动时，B受力的示意图(如下图)为(　　)[类题练熟]解析：先把A、B视为整体，冲上斜面的过程中做匀减速直线运动，所以加速度沿斜面向下；再分析物体B的受力，可判断A正确．第十九页，共四十三页。第二十页，共四十三页。第二十一页，共四十三页。1．静态平衡：是指物体或物体系统处于静止状态或匀速直线运动状态，且物体受到的力的大小、方向都保持不变．2．解题步骤：应首先分析物体的受力情况，根据平衡条件列出平衡方程，解方程并对结果进行讨论．3．处理静态平衡问题的常用方法考点二　共点力作用下的静态平衡处理方法适用条件合成法将三个力中的任意两个力合成，则其合力必与第三个力平衡，即三力平衡问题转化为二力平衡问题三力平衡问题分解法将其中一个力沿其他两个力的反方向分解，即三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题正交分解法建立平面直角坐标系，将不在坐标轴上的力进行正交分解，列出Fx＝0和Fy＝0进行求解多个共点力平衡问题第二十二页，共四十三页。[调研2]　如图所示，质量为M的正方形空木箱放置在粗糙水平面上，沿空木箱对角线有一光滑细轨道，轨道与水平方向间的夹角为45°.轨道上有一质量为m的物体沿轨道自由下滑，木箱始终静止在水平面上，求物体下滑的过程中，[试题调研](1)轨道对物体的弹力大小；(2)地面对木箱的摩擦力的大小和方向．[解题指导]1．分析物体受力，利用分解法可求出轨道对物体的弹力．2．隔离木箱，分析其受力，根据平衡条件可求出摩擦力的大小和方向．3．由于二者产生了相对运动，一般不用整体法．第二十三页，共四十三页。第二十四页，共四十三页。1．多个物体组成的物体系受力分析时，所求力为外力时，应以“先整体，再隔离”对物体受力分析；所求力为内力时，应以“先隔离，再整体”的原则分析物体受力．2．物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单．3．求解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少．物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法．名师归纳点题破疑第二十五页，共四十三页。2－1.如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面光滑，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块(可视为质点)，物块A静止在左侧面上，物块B在如图所示水平力F作用下静止在右侧面上，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为(　　)A．sin2θ∶1　　　　　　B．sinθ∶1C．cos2θ∶1D．cosθ∶1[类题练熟]第二十六页，共四十三页。第二十七页，共四十三页。第二十八页，共四十三页。第二十九页，共四十三页。1．动态平衡动态平衡：通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述．考点三　共点力作用下的动态平衡第三十页，共四十三页。2．动态平衡问题的常用方法方法步骤解析法(1)选某一状态对物体进行受力分析(2)将物体受的力按实际效果分解或正交分解(3)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式(4)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解法(1)选某一状态对物体进行受力分析(2)根据平衡条件画出平行四边形或三角形(3)根据已知量的变化情况，画出平行四边形或三角形的边角变化(4)确定未知量大小、方向的变化第三十一页，共四十三页。[调研3]　(2013·天津理综)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是(　　)A．FN保持不变，FT不断增大B．FN不断增大，FT不断减小C．FN保持不变，FT先增大后减小D．FN不断增大，FT先减小后增大[试题调研]第三十二页，共四十三页。[解题探究]1．用水平力F缓慢推动斜面体的过程中，小球处于什么状态？“缓慢”如何理解？提示：“缓慢”可理解为运动速度很小，且运动过程中每一状态都处于平衡状态，通常称为动态平衡状态．2．在运动过程中，斜面对小球支持力的方向是否变化？细绳对小球拉力的方向是否变化？提示：支持力方向与斜面垂直，保持不变；小球绕O点做圆周运动，拉力方向在改变．第三十三页，共四十三页。[解析]　小球受重力G、细绳的拉力FT及斜面的支持力FN三个力作用而平衡，构成一个首尾相接的三角形，如图所示．随着斜面体的滑动，FT如图所示逐渐向下转动，可知FN不断增大，FT先减小后增大，D正确．[答案]　D第三十四页，共四十三页。关于图解法的两点提醒(1)适用类型：用图解法分析物体动态平衡问题时，一般物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化．(2)最值分析：当大小、方向均可改变的分力与方向不变、大小可变的分力垂直时，其中方向可变的分力存在最小值．名师归纳点题破疑第三十五页，共四十三页。3－1.(2014·山东理综)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后(　　)A．F1不变，F2变大　　B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小[类题练熟]解析：木板静止时，木板受重力G以及两根轻绳的拉力F2，根据平衡条件，木板受到的合力F1＝0，保持不变．两根轻绳的拉力F2的合力大小等于重力G，保持不变，当两轻绳剪去一小段后，两根轻绳的拉力F2的夹角变大，因合力不变，故F2变大．选项A正确，选项B、C、D错误．第三十六页，共四十三页。第三十七页，共四十三页。第三十八页，共四十三页。突出特色共点力平衡中的临界、极值问题第三十九页，共四十三页。[思想·方法·技巧(五)][名师点睛]1．临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述．2．极值问题平衡物体的极值，一般是指在力的变化过程中的最大值和最小值的问题．3．解决临界与极值问题一般采用解析法或图解法．第四十页，共四十三页。[经典范例]　重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ，一人欲用最小的作用力F使木块做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？第四十一页，共四十三页。第四十二页，共四十三页。本题属于典型的三角函数求极值问题，由于力的大小与方向有关，所以首先得出力F与α的函数解析式，再进行三角函数变形，利用三角函数的性质确定极值．另外，也有部分同学存在着力水平时最小的错误认识，导致解题错误．多维思考技法提炼第四十三页，共四十三页。