受力分析专题分析

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物体的受力分析专题【教学目标】1、认识物体受力分析的一般顺序。2、初步学握物体受力分析的一般方法，加深对力的概念、常见三种力的认识。3、体会用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.【教学重点】1、正确画出物体受力图；2、能运用数学知识进行相关力的讣算【教学难点】1、体会用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.2、能运用数学知识进行相关力的计算【教学过程】受力分析的步骤：（结合例题详细讲解）注意事项（1＞不能总认为物体在运动方向上一•定受到力的作用。即在画力时要明确该力的施力物体是哪-•个。（2）受力分析是分析物体受到的力，不能把研究对彖对外界物体施加的力也画在受力图上。（3）判断弹力的有无可假设把外界物体移走，通过物体的运动状态是否变化来判断接触血处有没有弹力。判断静摩擦力的有无及方向可假设接触面光滑，通过物体是否发生相对运动和相对运动的方向来判断静摩擦力的有无和方向。例如图甲所示，在竖直方向恒力F作用下，4、〃两物体一起匀加速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是（）A.a—定受到四个力B.b可能受到四个力C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.a与〃之间一定有摩擦力解析：将a、方看成整体，其受力图如图乙所示，说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用；对物体方进行受力分析，如图丙所示，受到3个力作用. 卬答案：AD做一做如图所示倾斜索道与水平方向的夹角为37。，当载重车厢沿索道下滑时，车厢内重物受力个数可能为（）A.2个B.1个C.3个D.4个解析：当车厢匀速下滑时，重物只受重力和支持力，且两个力平衡；当车厢加速下滑时，重物除了受重力和支持力，还要受到厢底对它的向左的摩擦力；当重物减速下滑时，重物受重力、支持力和向右的摩擦力.故A、C选项正确.答案：AC任务一、力的分类（按性质分）：1.重力①重力的定义：重力是由丁地球对而产牛的。②重力的大小：G=o③重力的方向：o④重力的作用点：o质量分布均匀、外形规则的物体的重心在物体的,有些物体的重心在物体，也有些物体的重心在物体o2.弹力①定义：物体由于形变，对跟它接触的物体产生的力。②产生条件：a、物体相互接触；b、物体间相互。③方向：和物体形变方向或和使物体发牛形变的外力方向o压力和支持力的方向：接触面指向被或被的物体；绳子拉力的方向：指向绳的收缩方向。④弹簧的弹力：遵循胡克定律。定律条件是弹簧发生形变。弹力的人小跟弹簧或的量x成__比。公式为。其屮k为,x为o3.摩擦力①定义：相互接触的物体，如果有相对运动或相对运动的趋势时，两物体的接触面就产牛阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这就是摩擦力。摩擦力分为和两种。②滑动摩擦力：a、产生条件：两物体接触面压紧，且发生；b、方向：和的方向相反；c、大小：f滑二;d、卩称为,跟两物体的及有关。③静摩擦力：a、产牛条件：两物体接触面压紧，且有；b、方向：和的方向相反；c、人小：由二力平衡确定；d、范围：（）〜fmaX0fniax是（未指明的情况卜可近似认为fmax二f滑） 任务二、实例分析1、在水平面上物体受力情况做一做：1、试画出A的受力示意图BAQ占C（A、B—起匀速向右运动）2、三物块均静止。求：A,B,C所受摩擦力的大小和方向。例题1・如图所示，重50N的物体在与水平方向成37°角的拉力作用下在水平地面上保持静止，F=3（）N。试求物体所受的支持力和摩擦力。（cos37°=0.8,sin37°=0.6）做一做：3如图所示，某装卸工人推着质量为m的木箱在水平地面上匀速运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数为□，该工人推力与水平面间夹角为a,求工人推力的人小。（重力加速度取g）2、在斜面上的物体受力情况做一做：4、试画出A的受力示意图例题2、如图所示，放在长木板上的木块质量为m,当木板L水平方向夹角为a时，木块静止在长木板上。（1）求此时木块所受的弹力和摩擦力各多人？（2）当把木块的倾角增大到B（0>a）时，木块刚好沿长木板匀速下消，求木块和木板之间的动摩擦因数为多大?做一做：5、在倾角仅=30'的斜而上有一块竖立放置的挡板，在扌当板和斜而之间放有一个重为G=2ON的光滑圆球，如图所示.试求这个球对斜血的压力和对 挡板的压力.3、悬点受力分析例3.如图所示，电灯的重力G=10N,A0绳与顶板间夹角为45°,BO绳水平,对O点受力分析并求各力大小？做一做：6、如图所示，质量m=10kg的物体用一轻绳悬挂在水平轻杆BC的端点Ct,C点由细AC系住，B端用饺链固定。己知ZACB二30。，对0点受力分析并求各力大小？任务三①力的合成:合力与分力是等效替代的关系，并不是同时存在。（1）一直线上两力的合成（2）不共线的两力的合成：方法：平行四边行定则:三角形定则特殊情况：相互垂直的两个力的合成；两个力大小相等，夹角为&。②力的分解：（1）、按实际效果进行分解例题1・拖拉机和农具之间的牵引杆如果不水平，拖拉机使农具前进的力就不等于牵引杆对农具的拉力F,而等于F在水平方向的分力.如果F=3.0X103N,F跟水平方向的夹角0=30°,那么使农具前进的力为多大？做一做・1、物体沿斜面下滑时，常把物体所受的重力分解为（）A.使物体下滑的力和斜面的支持力.B.平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力C.斜面的支持力和水平方向的分力D.对斜面的压力和水平方向的分力（2）、正交分解（补充）把一个力分解为两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法以少分解力和容易分解力为原则（即尽量多的力在坐标轴上） 例题2・如图所示，物体重G=100N,并保持静止.绳子AC与BC分别与竖直方向成30°角和60°角，则绳子AC和BC的拉力分别为多大? （2）将一个已知力分解的定解问题（3）如果没有条件限制，一个已知力可以有无数对分力.若要得到确定的解，则必须给出一些附加条件，举例如下已知条件作图分析解的讨论尸2的方向占、①合力①当F]=Fsin&时有唯一解，如图（a）②一个分力的大小F卜卜(a)F2环(b)②当F>F1>Fsin6时有两解，如图（〃）③另一个分力的方③当FiMF时，有唯一解，如图（c）向F1F(c)(d)④当FiF20=25N,所以Fi的大小有两个，即i和F"P鬥的方向有两个，即尸2的方向和F"2的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确.答案：C但方向未知，则Fi的大小可能是（）A警FB誓FC弟FD羊F解析:由图可知，Fi的大小有两个可能值.在RtAOAF中，OA=Feos30°=故本题正确选项为A、D.答案：AD练一练：把一个已知力F分解，要求其中一个分力Fi跟F成30。角，而大小未知；另一个分力八= 课后作业1•关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是()A.合力大小随两力夹角增大而增大B.合力的大小一定大于分力中最大者C.两个分力夹角小于180。时，合力大小随夹角减小而增大D.合力的大小不能小于分力中最小者解析：合力可以大于任何一个分力，也可以小于任何一个分力，两分力之间的夹角越大，合力越小，夹角越小，则合力越大.答案：C2.(2013•福建龙岩市高三质量检査)某大型商场装有一种斜坡式自动扶梯.一个顾客站在该商场电梯的梯面上，随电梯一起斜向下匀速运动，此人受到的力有()A.重力和支持力B.重力、支持力和摩擦力C.重力、支持力和牵引力D.重力、支持力、摩擦力和牵引力解析：顾客站在该商场电梯的梯面上，随电梯一起斜向下匀速运动，受到方向竖直向下的重力，还受到斜坡的支持力和摩擦力.顾客受到的合力为零，选项B正确.答案:B3.(2013•广州调研)如图，三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最小的是()ABCD解析：根据矢量合成的平行四边形定则可知，C选项的合力为零，即合力最小，C正确.4.(2012-上海单科)如图，光滑斜面固定于水平面，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，〃受力的示意图为(解析：以A、B为整体，A.B整体沿斜面向下的加速度a可沿水平方向和竖直方向分解为加速度a〃和a丄，如图所示，以B为研究对象，B滑块必须受到水平向左的力来产生加速度a〃•因此B受到三个力的作用，即：重力、A对〃的支持力、A对B的水平向左的静摩擦力，故只有选项A正确.5•如图所示，用绳AC和BC吊起一重100N的物体，两绳AC、与竖直方向的夹角分别为30。和45。•求:绳4C和BC对物体的拉力的大小.解析：以物体C为研究对象，受力分析并建立如图所示的直角坐标系.设AC、BC的拉力分别为巧c、Fbc，由平衡条件知：工轴：Flcsin45°-F^csin30°=0①y轴：Fuccos45°+F^ccos30°-mg=0②由①②式得100(73-1)NFbc=5(h/2(V3-1)N即4C绳、BC绳的拉力分别为100(^3-1)N.5(h/2(V3-1)N.