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1、1第三模塊:受力分析、物體的平衡第三模塊:受力分析、物體的平衡『夯實基礎(chǔ)知識夯實基礎(chǔ)知識』物體受力情況的分析(1)物體受力情況分析的理解:把某個特定的物體在某個特定的物理環(huán)境中所受到的力一個不漏,一個不重地找出來,并畫出定性的受力示意圖。對物體進行正確地受力分析,是解決好力學(xué)問題的關(guān)鍵。(2)物體受力情況分析的方法:為了不使被研究對象所受到的力與所施出的力混淆起來,通常需要采用“隔離法”,把所研究的對象從所處的物理環(huán)境中隔離出來;為了不
2、使被研究對象所受到的力在分析過程中發(fā)生遺漏或重復(fù),通常需要按照某種順序逐一進行受力情況分析,而相對合理的順序則是先找重力,再找接觸力(彈力、摩擦力),最后分析其它力(場力、浮力等)。重力是否有;彈力看四周;分析摩擦力;不忘電磁浮重力是否有;彈力看四周;分析摩擦力;不忘電磁浮(3)受力分析的幾個步驟①靈活選擇研究對象:也就是說根據(jù)解題的目的,從體系中隔離出所要研究的某一個物體,或從物體中隔離出某一部分作為單獨的研究對象,對它進行受力分析所
3、選擇的研究對象要與周圍環(huán)境聯(lián)系密切并且已知量盡量多;對于較復(fù)雜問題,由于物體系各部分相互制約,有時要同時隔離幾個研究對象才能解決問題究竟怎樣選擇研究對象要依題意靈活處理②對研究對象周圍環(huán)境進行分析:除了重力外查看哪些物體與研究對象直接接觸,對它有力的作用凡是直接接觸的環(huán)境都不能漏掉分析,而不直接接觸的環(huán)境千萬不要考慮進來然后按照重力、彈力、摩擦力的順序進行力的分析,根據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和所滿足的物理規(guī)律,確定它們的存在或大小、方向、作用
4、點③審查研究對象的運動狀態(tài):是平衡態(tài)還是加速狀態(tài)等等,根據(jù)它所處的狀態(tài)有時可以確定某些力是否存在或?qū)δ承┝Φ姆较蜃鞒雠袛啖芨鶕?jù)上述分析,畫出研究對象的受力分析圖;把各力的方向、作用點(線)準(zhǔn)確地表示出來(4)物體受力情況分析的依據(jù):在具體的受力分析過程中,判斷物體是否受到某個力的依據(jù)通常有如下三個。①從力的概念判斷,尋找施力物體;②從力的性質(zhì)判斷,尋找產(chǎn)生原因;③從力的效果判斷,尋找是否產(chǎn)生形變或改變運動狀態(tài)六平衡概念的理解及平衡條件的
5、歸納1共點力:物體受到的各力的作用線或作用線的延長線能相交于一點的力2平衡狀態(tài):在共點力的作用下,物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。說明:這里的靜止需要二個條件,一是物體受到的合外力為零,二是物體的加速度為零,僅速度為零時物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài),如物體做豎直上拋運動達(dá)到最高點時刻,物體速度為零,但物體不是處于靜止?fàn)顟B(tài),因為物體受到的合外力不為零3共點力作用下物體的平衡條件:合力為零,即0=合F說明;①三力匯交原理:當(dāng)物體受到三個非平行的
6、共點力作用而平衡時,這三個力必交于一點;②物體受到N個共點力作用而處于平衡狀態(tài)時,取出其中的一個力,則這個力必與剩下的(N1)個力的合力等大反向。③若采用正交分解法求平衡問題,則其平衡條件為:FX合=0,F(xiàn)Y合=0;★④有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡條件轉(zhuǎn)動平衡狀態(tài)是靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài);其共同的物理本質(zhì)是描述轉(zhuǎn)動狀態(tài)的角速度這一物理量保持恒定;而能夠迫使物體轉(zhuǎn)動角速度發(fā)生變化的只有力矩,所以在有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡條件是:物體所受到的合力3
7、角為α=60兩小球的質(zhì)量比為12mmABCD333223222三角形相似法三角形相似法“相似三角形”的主要性質(zhì)是對應(yīng)邊成比例,對應(yīng)角相等。在物理中,一般地,當(dāng)涉及到矢量運算,又構(gòu)建了三角形時,可考慮用相似三角形?!纠}】如圖所示,支架ABC,其中,,,在B點掛一重物,mAB7.2?mAC8.1?mBC6.3?,求AB、BC上的受力。NG500?ABCG【例題】如圖所示,光滑大球固定不動,它的正上方有一個定滑輪,放在大球上的光滑小球(可視
8、為質(zhì)點)用細(xì)繩連接,并繞過定滑輪,當(dāng)人用力F緩慢拉動細(xì)繩時,小球所受支持力為N,則N,F(xiàn)的變化情況是:()A都變大;BN不變,F(xiàn)變??;C都變小;DN變小,F(xiàn)不變。【例題】如圖所示豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的質(zhì)點A,Q正上方的P點用絲線懸掛另一質(zhì)點B,A、B兩質(zhì)點因為帶電而相互排斥,致使懸線與豎直方向成θ角,由于漏電使A、B兩質(zhì)點的帶電量逐漸減小。在電荷漏完之前懸線對懸點P的拉力大小:()A保持不變;B先變大后變?。籆逐漸減??;D逐漸增
9、大。【例題】如圖所示,輕桿BC一端用鉸鏈固定于墻上,另一端有一小滑輪C,重物系一繩經(jīng)C固定在墻上的A點,滑輪與繩的質(zhì)量及摩擦均不計若將繩一端從A點沿墻稍向上移,系統(tǒng)再次平衡后,則()A輕桿與豎直墻壁的夾角減小B繩的拉力增大,輕桿受到的壓力減小C繩的拉力不變,輕桿受的壓力減小D繩的拉力不變,輕桿受的壓力不變【例題】如圖所示,小圓環(huán)重G,固定的豎直大環(huán)的半徑為R。輕彈簧原長為L(L2R)其倔強系數(shù)為K,接觸面光滑,求小環(huán)靜止彈簧與豎
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