高中物理受力分析ppt课件 54页

专题分析：受力分析\n种类产生条件方向大小特点有质量的两个物体之间重心（重心不一定在物体上）沿两物体中心连线向里万有引力重力物体在地球表面及附近总是竖直向下跟水平面垂直1.普遍性2.相互性3.宏观性一．高中物理中常见的几种力重力是万有引力的一个分力物体在赤道时物体在两极时如果不考虑地球自转，物体在地球表面及其附近时，可认为万有引力等于重力。星球的解体问题\n种类产生条件方向大小特点1.两个物体直接接触，2.发生弹性形变。2.轻绳：沿绳且离开受力物体1.弹簧的弹力F=kx2.牛顿定律或平衡条件计算弹力3.轻杆：杆对物体的弹力不一定沿杆的方向1.接触面：垂直于接触面，跟形变方向相反弹力和静摩擦力是被动力，它们由主动力和物体的运动状态（加速度）共同决定。通常用平衡条件或牛顿运动定律判断方向和求解大小。摩擦力滑动摩擦力静摩擦力1.接触面粗糙2.相互接触3.发生弹性形变有相对运动趋势有相对运动1.与弹力方向垂直2.与接触面相切与相对运动方向相反与相对运动趋势方向相反两个有关两个无关牛顿定律或平衡条件计算0m2，β＞α，若两物体分别以v1和v2沿斜面向下做匀速运动，且v1>v2,三角形木块保持静止状态，则粗糙水平面对三角形木块A.摩擦力的方向水平向右B.摩擦力的方向水平向左C.摩擦力的方向不能确定D.以上结论都不对Dαβm1m2abcM+2mgN解2：由于三角形木块和斜面上的两物体加速度均相等，可以把它们看成一个整体，竖直方向受到重力（M+m1+m2）g和支持力N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.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，优先考虑选用“整体法”．αβm1m2abcv1v2解1：隔离法.\n2.（2008年海南物理卷2）如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为（）mθMFA.(M＋m)gB.(M＋m)g－FC.(M＋m)g＋FsinθD.(M＋m)g－FsinθD解析:对整体进行受力分析，竖直方向由平衡条件：(M+m)gFNfθ优先考虑“整体法”\n3.（2010年山东理综卷17）如图所示，质量分别为m1、m2两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是（）A.B.C.D.【解析】选整体为研究对象，根据平衡条件得AC本题考查的是受力分析和物体的平衡问题，灵活选择研究对象是快速、正确解答此题的关键。体会“整体法和隔离法”的基本物理思想。fθFm1m2N\n19.（2009年海南物理卷3）两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da个db(da>db)。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2，筒底所受的压力大小为F．已知重力加速度大小为g。若所有接触都是光滑的，则（）A．F=(ma+mb)gf1=f2B．F=(ma+mb)gf1≠f2C．maggsinα，可得Ff=ma-mgsinα>0物体受到的摩擦力沿斜面向下，大小为ma-mgsinα。又如木杆一端固定作为圆心，另一端固定小球，使小球在竖直平面内做变速圆周运动，求小球到最高点时杆对小球的弹力，可先假定杆对小球的作用力方向向上或向下，根据计算结果的正负再判定是假定方向还是跟假定方向相反。\n1．水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，向右做匀速运动，由此可以判断A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到了四个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小为FcosαD.物体A对水平地面的压力大小一定为FsinααF解：根据物体做匀速运动，可知物体必受滑动摩擦力。BC①②FαmgNFxFyf本题受力分析的次序是先摩擦力后弹力。弹力是产生摩擦力的必要条件\n解：以A为研究对象，A受mg重力和其它土豆的作用F，而产生水平向右的加速度。得D正确。mgmaF2.如图，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上向左做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是A.mgB.μmgC.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．\n2.（2009年天津物理卷1）物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（）D\n2.一航天探测器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，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（）A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气B.探测器加速运动时，竖直向下喷气C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气D.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，所受合力F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，所受合力为零，因此推力方向必须竖直向上，喷气方向竖直向下。选CFFGGvF合vvaC明确火箭、飞船等航天器动力的来源问题\n3（2008年宁夏理综卷10）一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（）A.若小车向左运动，N可能为零B.若小车向左运动，T可能为零C.若小车向右运动，N不可能为零D.若小车向右运动，T不可能为零左右AB解析:“小球某时刻正处于图示状态”说明小球和小车相对静止，其加速度相等。从四个选项中“N可能为零”“T可能为零”讨论问题可以以这两个状态为突破口入手分析。对小球受力分析，当N为零时，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小车可能向右加速运动或向左减速运动，A对C错；当T为零时，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小车可能向右减速运动或向左加速运动，B对D错。本题也可用极限分析法来分析。\n4.（2010年安徽理综卷19）L型木板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．3B．4C．5D．6PQ【解析】P、Q一起沿斜面匀速下滑时，由于木板P上表面光滑，滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力。木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力，所以选项C正确。C\n5．两倾斜的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体，如图所示。当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（）A．A环与杆无摩擦力B．B环与杆无摩擦力C．A环作的是匀速运动D．B环作的是匀速运动AD“整体法”和“隔离法”相结合，根据运动状态结合平衡条件或牛顿第二定律进行受力分析。整体B’:张力和重力都在竖直方向，故其水平方向加速度为零，因此整体的加速度一定为零，否则就会存在水平方向的加速度分量。整系统一定在做匀速运动。所以B环与杆一定存在着滑动摩擦力。AA’A’:BB’\n例8．一平行板电容器板长为L，两板间距离为d，将其倾斜放置，如图所示，两板间形成一匀强电场.现有一质量为m、带电量为+q的油滴以初速度v0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右侧上板边缘处离开电场，那么，两板之间的电势差为多大？ABCDθv0qU/d解：对带电油滴受力分析，根据物体做直线运动的条件得ABCDθv0mgF①②联立①②两式解出两板之间的电势差③\n5（2010海南物理卷5）如右图，水平地面上有一楔形物块，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上．a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动．当它们刚运行至轨道的粗糙段时（）A．绳的张力减小，b对a的正压力减小B．绳的张力增加，斜面对b的支持力增加C．绳的张力减小，地面对a的支持力增加D．绳的张力增加，地面对a的支持力减小θab右左C\nBC例9.如图所示，a带正电，b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b，时a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则（）FabBFabBN1f1vaqvBA.a对b的压力不变B.a对b的压力变大C.a、b间的摩擦力变小D.a、b间的摩擦力不变解：对整体受力分析，根据牛顿第二定律得①②对整物体a受力分析，根据牛顿第二定律得FabBN2f2③⑤④qvB\n如果研究对象甲受到物体乙的作用力不便分析时，可以转化研究对象研究物体甲，研究已对甲的反作用力．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通过分析反作用力，从而确定作用力．方法3：结合牛顿第三定律，灵活选择转化研究对象，根据力产生的条件及其效果进行受力分析．\n1.（2010年江苏物理卷3）如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成300角，则每根支架中承受的压力大小（）D【解析】由力的合成及平衡条件可得：\n3.（2009年安徽理综卷17）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是()顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下CFNmgfa\n2．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　（　）A.人对车厢不做功B.人对车厢做负功C.推力对车厢做正功D.车对人做正功解析：人对车厢做的功是指人对车厢的合外力做的功(人对车厢做的合功），由于车厢的受力中未知因素太多，不宜以车厢为研究对象，以人为研究对象，根据牛顿第二定律进行受力分析,根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确定各力做功的正负．fN1N2amgaN’1N’2f’BCD\n如果研究对象受到外力不在同一平面时，可以采用正交分解的方法把这些力分解到两个互相垂直的平面内，然后在每个平面内分别用平衡条件或牛顿第二定律进行讨论。拓展：空间受力分析问题\n1.如图所示，在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一重量为G的物体，物体能保持静止。现在用与斜面底边平行的力F=G/2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？解析：在垂直于斜面平面内物体受到斜面的支持力和重力垂直于斜面的分力平衡；NGcos300Gsin300F=G/2f联立①②③式解出滑动摩擦因数θmF①②③在斜面平面内，推力、重力平行于斜面向下的分力和滑动摩擦力三力平衡。\n2．两跟圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，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（）A.减少每次运送瓦的块数B.增加每次运送瓦的块数C.减小两杆之间的距离D.增大两杆之间的距离αD解析：瓦沿两木杆做初速度为零的匀加速直线运动。瓦到底端的速度①其加速度②\nN1mgcosαN2θ③\n受力分析的境界境界1：结合假设法根据力产生的条件进行受力分析．境界2：结合牛顿第二定律根据力产生的效果进行受力分析．境界3：结合牛顿第三定律，灵活选择转化研究对象，根据力产生的条件及其效果进行受力分析．人生第三重界：看山还是山，看水还是水。人生第二重界：看山不是山，看水不是水。人生第一重界：看山是山，看水是水。