第九講力的相互作用 學生

2021-05-19 09:39:56 字數 3681 閱讀 2115

考點1.受力分析

1、受力分析:把指定物體(研究物件) 在特定的物理環境中受到的所有力找出來,並畫出受力示意圖。這就是受力分析。

對物體進行正確的受力分析,是分析、求解力學問題的關鍵,對物體進行受力分析,通常採用「隔離法「,即要把分析的物體隔離出來,只分析它受到的力,而不分析它對別的物體施加的力。

2、物體受力分析的一般思路

(1) 選擇研究物件選擇研究物件的原則是使問題的處理盡量簡單(靈活地選擇研究物件可以使問題簡潔地得到解決),研究物件可以是某乙個物體,也可以是物體的一部分或幾個物體組成的系統。明確研究物件,將它從周圍的物體中隔離出來,只分析研究物件受到的力,而不分析研究物件給別的物體的力。

(2) 按順序分析物體所受的力。根據不同力產生條件的不同,一般按照重力、彈力、摩擦力、其他力的順序,這樣分析較好,不容易漏掉某個力。

(3) 正確畫出物體受力示意圖,畫每個力時不要求嚴格按比例畫出每個力的大小,但方向必須正確,另外注意同一題中有多個研究物件時,一定要採用隔離法分別畫出它們的受力示意圖。

(4) 檢查防止錯畫力、多畫力和漏畫力。

3、受力分析的注意事項初學者對物體進行受力分析時,往往不是「少力」就是「多力」,因此在進行受力分析時應注意以下幾點:

(1) 只分析研究物件所受的力,不分析研究物件對其他物體所施加的力。

(2) 每分析乙個力,都應找到施力物體,這是防止「多力」的有效措施之一。

(3) 合力和分力不能同時作為物體受到的力。

(4) 結合物體的運動狀態和利用力作用的相互性也是確保受力分析正確的有效途徑。

(5) 為使問題簡化,可根據題設條件忽略某些次要的力。

例1 在斜面上放一物體靜止不動,該物體受重力g、彈力n和靜摩擦力f的作用,該物體的受力圖(如圖所示)畫出正確的是(  )

例2 如圖(2)所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向共受到三個力即f1、f2和摩擦力作用,木塊處於靜止狀態。其中f1=10n、f2=2n。若撤去力f1,則木塊在水平方向受到的合力為(  )

a、10n,方向向左 b、6n,方向向右c、2n,方向向左 d、零

考點2.常用的方法

(1)特殊值法

(2)三角形相似:這種方法應用廣泛,具體應用時先畫出力的三角形,再尋找與力的三角形相似的空間三角形,(即具有物理意義的三角形和具有幾何意義的三角形相似)由相似三角形建立比例關係求解。

(3)、正交分解的方法多力合成時為了便於計算,往往把這些力先正交分解,根據:

∑fx=0 ∑fy=0 求解。

(4)、動態平衡問題:所謂動態平衡問題是指通過控制某些變數,使物體發生緩慢的變化,而這個過程中物體始終處於平衡狀態。通常有兩種方法分析動態平衡問題:解析法和圖象法。

解析法:對研究物件形的任一狀態進行受力分析,建立平衡方程,求出因變數與自變數的一般函式關係,然後根據自變數變化情況而確定因變數的變化情況。

圖象法:對研究物件在狀態變化過程中的若干狀態進行受力分析,依據某一參量的變化,在同一圖中作出若干狀態下的平衡圖,再由邊角變化關係確定某些力的大小及方向的變化情況。(要求學生熟練運用它)解答物理問題,往往要進行一定的數**算才能求得結果,有時數學方法選擇合適與否對快速解答出物理問題顯得相當重要。

研究物理平衡問題中,遇上物體受三力作用而平衡,且三力成一定的夾角時,一般可以化三力平衡為二力平衡,其中涉及到力的三角形。如果能找出乙個幾何意義的三角形與這個具有物理意義的三角形相似時,可以快速利用相似三角形對應邊成比例的規律建立比例關係式。可以避免採用正交分解法解平衡問題時對角度(力的方向)的要求.

例1、乙個底面粗糙,質量為m的劈放在水平面上,劈的斜面光滑且傾角為300,如圖5-3所示。現用一端固定的輕繩繫一質量也為m的小球。繩與斜面夾角為300,求:

當劈靜止時繩子拉力為多大?

例2、如圖5所示,輕繩長為l,a端固定在天花板上,b端系乙個重量為g的小球,小球靜止在固定的半徑為r的光滑球面上,小球的懸點在球心正上方距離球面最小距離為h,則輕繩對小球的拉力和半球體對小球的支援力分別是多大?

例3、如圖5-2所示,ab兩球用輕繩相連靜止在光滑半圓柱面上,若a的質量為m,則b的質量為多少?(sin370=0.6)(球面上平衡問題要等效斜面上問題求解)

5.隨堂檢測

一、選擇題

1、關於力這一概念的認識,下列說法中正確的是(  )

a、只有相互接觸的物體之間才會有力的作用b、彈簧秤與天平都是用來測量力大小的工具

c、只要物體受到力的作用,運動狀態必然發生改變d、物體受到的每乙個力都有它的施力物體

2、如圖所示,甲、乙兩物體疊放在水平面上,用水平力f拉物體乙,它們仍保持靜止狀態,甲、乙接觸面也為水平,則乙物體受力的個數為(  )

a、3個b、4個c、5個d、6個

3、關於摩擦力,下列說法中正確的是(  )

a、摩擦力的大小總是跟壓力的大小成正比 b、接觸且相對靜止的兩個物體之間不會產生摩擦力

c、滑動摩擦力大小跟物體相對運動的速度大小有關 d、摩擦力的方向總是跟壓力的方向垂直的

4、關於合力與分力的大小關係,下列說法的是(  )

a、合力必比分力大、合力至少比某乙個分力大

c、合力可以比任一分力都小d、合力可以和兩個分力都等大

5、乙個物體放在斜面上,如圖所示。當斜面的傾角逐漸增大而物體仍靜止在斜面上時,則物體所受(  )

a、重力與支援力的合力逐漸增大

b、重力與靜摩擦力的合力逐漸增大

c、支援力與靜摩擦力的合力逐漸增大

d、重力、支援力、靜摩擦力的合力逐漸增大

6、運動員用雙手握住豎直的竹竿勻速攀上和勻速滑下,它所受的摩擦力分別是f1和f2,那麼(  )

a、f1向下,f2向上,且f1=f2 b、f1向下,f2向下,且f1=f2

c、f1向上,f2向上,且f1=f2 d、f1為靜摩擦力,f2為滑動摩擦力

7、傾角為α的傳送帶上有一物體,如圖所示,在下列情況中,物體將受到沿傳送帶斜向上方向的靜摩擦力的是(  )

a、物體與傳送帶均保持靜止 b、物體沿靜止的傳送帶勻速下滑

c、物體被傳送帶勻速向上傳,物體與傳送帶間不發生打滑現象

d、物體隨傳送帶一起勻速向下運動,且兩者保持相對靜止

8、如圖所示,兩根繩子下端繫在一起,上端固定在天花板上的某兩點,兩根繩一長一短,現於兩繩鏈結點施以豎直向下的拉力f,在f逐漸增大的過程中(  )

a、如果兩繩抗斷力相同,則長繩先斷 b、如果兩繩抗斷力相同,則短繩先斷

c、如果長繩抗斷力小於短繩的抗斷力,短繩也可能先斷

d、兩繩將同時被拉斷,與各自抗斷力大小無關

二、填空題

9、某彈簧的勁度係數k=3×103n/m,當它伸長1.5 cm時,產生的彈力是    n,當它受到150n拉力時,它應伸長      cm,當它受到75n壓力時,它應縮短     cm。(假設均不超過彈性限度)

10、繩子ab能承受的最大拉力為100n,現用它懸掛乙個重50n的物體,並在其中點o處加乙個水平力f緩慢拉繩,如圖所示。當繩子斷裂時,ao段與豎直方向的夾角為     。

四、解答題

12、如圖所示,在與水平地面成θ角的拉力f作用下,質量為m的物塊沿地面向右做勻速直線運動。試求物體與地面間的滑動摩擦因數,以及地面對物塊的支援力。

13、如圖所示,斜繩(與水平方向夾45°角)與水平繩最大承受拉力分別為20n和10n,豎直繩抗拉能力足夠強,三繩繫於o點,問:各繩均不斷時,最多可懸吊多重的物體?

14、如圖所示,光滑球a的直徑為10 cm,懸線長50 cm,b物厚20 cm,重12n。若b恰勻速下滑,又知μbc=0.2,c牆豎直,試求:

(1) b對牆的壓力為多大? (2) a球重量多大?

7 1力 課時2 力的相互作用

a 雞蛋是乙個不好的蛋b 物體間力的作用是相互的 c 石頭對雞蛋的力大於雞蛋對石頭的力 d 以上說明都不對 11 2012揚州 小明踢足球時腳感到疼,說明他能踢出 香蕉球 說明力的作用效果與力的方向和 有關,12 2012廈門 如圖所示,配備噴氣揹包的 火箭人 在紐西蘭上空大約1.5km的地方翱翔 ...

力與相互作用強化練習

一選擇題 1 如圖,重力大小為g的木塊靜止在水平地面上,對它施加一豎直向上且逐漸增大的力f,若f總小於g,下列說法中正確的是 a.木塊對地面的壓力隨f增大而減小 b.木塊對地面的壓力就是木塊的重力 c.地面對木塊的支援力的大小等於木塊的重力大小 d.地面對木塊的支援力的大小等於木塊對地面的壓力大小 ...

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