專題5力物體的平衡及實驗.pptVIP

一、力的合成 1力的合成的本質(zhì)就在于保證作用效果相同的前提下，用一個力的作用代替幾個力的作用，這個力就是那幾個力的“等效力”(合力)力的平行四邊形定則是運用“等效”觀點，通過實驗總結(jié)出來的共點力的合成法則,2共點的兩個力合力的大小范圍是|F1F2|F合F1F2 3合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一個分力 4共點的三個力合力的最大值為三個力的大小之和，最小值可能為零 二、力的分解 1力的分解遵循平行四邊形定則，力的分解相當(dāng)于已知對角線求鄰邊 2兩個力的合力唯一確定，一個力的兩個分力在無附加條件時，從理論上講可分解為無數(shù)組分力，但在具體問題中，應(yīng)根據(jù)力實際產(chǎn)生的效果來分解,3正交分解法：把一個力分解成兩個互相垂直的分力，這種分解方法稱為正交分解法 用正交分解法求合力的步驟： 首先建立平面直角坐標(biāo)系，并確定正方向 把各個力向x軸、y軸上投影，但應(yīng)注意的是：與確定的正方向相同的力為正，與確定的正方向相反的為負(fù)，這樣，就用正、負(fù)號表示了被正交分解的力的分力的方向 求在x軸上的各分力的代數(shù)和Fx合和在y軸上的各分力的代數(shù)和Fy合,三、物體的受力分析 1對物體受力分析的一般思路 (1)明確研究對象，研究對象可以是質(zhì)點、結(jié)點、物體、物體系 (2)按順序分析物體所受的力，一般可先按重力、彈力、摩擦力的次序分析，再分析其他力 (3)正確畫出受力圖，注意不同對象的受力圖用隔離法分別畫出，對于質(zhì)點和不考慮力對物體的形變和轉(zhuǎn)動效果的情況，可將各力平移至物體的重心上，即各力均從重心畫起 (4)檢驗，防止錯畫力、多畫力和漏畫力,2受力分析的注意事項 (1)只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體所施的力 (2)只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力 (3)每分析一個力，都應(yīng)找出施力物體 (4)合力和分力不能同時作為物體所受的力 四、共點力的平衡 1平衡狀態(tài) 物體處于靜止或者保持勻速直線運動狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài),2平衡條件 物體所受的合外力為零：F合0. 平衡條件常用的表達(dá)形式，在正交分解法中有 3平衡特點 (1)二力平衡時，二力等值、反向、共線； (2)非平行三力平衡時，三力共面、共點且首尾相接圍成三角形； (3)物體在多個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中某一個力跟其余力的合力大小相等、方向相反、作用在一條直線上同時這多個力可以構(gòu)成一個封閉多邊形,4常用的求解方法 (1)解三角形法：這種方法主要用來解決三力平衡問題根據(jù)平衡條件并結(jié)合力的合成或分解的方法，把三個平衡力轉(zhuǎn)化為三角形的三條邊，然后通過解這一三角形求解平衡問題 (2)正交分解法：建立直角坐標(biāo)系，把各個力沿坐標(biāo)軸方向分解，列出沿兩坐標(biāo)軸的方程，此時平衡條件可表示為： FxF1xF2xFnx0， FyF1yF2yFny0.,五、實驗：驗證力的平行四邊形定則 實驗原理：使一個力F的作用效果和兩個力F1、F2的作用效果相同，讓同一條一端固定的橡皮條先后伸長到某點，所以一個力F就是這兩個力F1、F2的合力，作出力F的圖示，再作出兩個力F1、F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出以F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對角線表示F合，比較F和F合的大小和方向是否相同 (1)兩次拉橡皮條的結(jié)點一定要拉到同一位置 (2)用一個力F拉橡皮條時，作出力的圖示，力的方向一定與橡皮條的方向在同一直線上,(單選)(2010年廣東學(xué)業(yè)水平測試)一物體受到兩個力的作用，大小分別是6 N和4 N其合力F大小的范圍是( ) A2 NF10 N B4 NF10 N C6 NF10 N D4 NF6 N 解析：二力合成，合力的范圍|F1F2|F合F1F2，故2 NF10 N. 答案：A 點評：本題屬于“理解”層次，理解合力的范圍,(單選)如下圖所示，拖拉機拉著耙耕地，拉力F與水平方向成角，若將該力沿水平和豎直方向分解，則它的水平分力為( ) AFsin BFcos CFtan DFcot,解析：由力的平行四邊形定則，水平分力為Fcos. 答案：B 點評：熟練應(yīng)用力的合成和分解以及合成與分解中的一些規(guī)律，是解決本題的根本,(單選)如圖所示，細(xì)繩 OA和OB懸掛著一物體P，細(xì)繩BO水平，那么關(guān)于細(xì)繩 AO和BO拉力情況，下列判斷正確的是( ) AOA繩拉力小于OB繩的拉力 BOA繩拉力大于OB繩的拉力 COA繩的拉力和OB繩的拉力均小于重物P的重力 DOA繩的拉力和OB繩的拉力均大于重物P的重力,解析：受力分析如下圖，F(xiàn)OA為直角三角形的斜邊，大于直角邊FOB，而FOA與FOB的合力與G等大反向，F(xiàn)OAG，由于角度未知，F(xiàn)OB與G無法比較 答案：B 點評：本題屬于“應(yīng)用”層次，考查受力分析的方法,(多選)下面關(guān)于力的說法中，正確的是( ) A合力小于任何一個分力是可能的 B力的作用可以改變物體的運動狀態(tài) C物體在受到力作用的同時一定會對其它物體施力 D合力一定大于任何一個分力,解析：合力可以大于、等于或是小于其中某一分力，A正確，D錯；力的作用效果有兩條：改變物體的運動狀態(tài)、改變物體的形狀，B正確；力的作用是相互的，有受力物體，必有施力物體，C正確 答案：ABC,(單選)(2010年天津?qū)W業(yè)水平測試)如下圖所示，在“探究求合力的方法”實驗中，將橡皮條的一端固定在水平木板上的A點，另一端系上兩條細(xì)繩，用兩個彈簧秤分別鉤住兩條細(xì)繩的繩套，互成一定角度地拉橡皮條下列說法正確的是( ) A兩條細(xì)繩必須等長 B兩條細(xì)繩必須垂直 C兩個彈簧稈的拉力必須等大 D兩個彈簧稈必須貼近木板表面且與木板平面平行,解析：實驗中兩分力不一定垂直，也不一定等大，為了在紙上作圖減小誤差，兩彈簧秤必須貼近木板平面且與平面平行 答案：D 點評：在這個實驗中，用橡皮條在拉力作用下發(fā)生的形變來反映力的作用效果，這個形變包括伸長量和伸長方向兩項，伸長量反映橡皮條所受拉力的大小，伸長方向反映橡皮條所受拉力的方向,1(單選)兩個力大小分別為2 N和4 N，作用方向在同一直線上，則它們的合力大小可能是( ) A0 B6 N C7 N D8 N,解析：同一直線上二個力的合力F，|F1-F2 | F F1F2，即2 NF6 N，故B對 答案：B,2(單選)(2010年廣東佛山學(xué)業(yè)水平模擬)兩個共點力的夾角固定不變，其合力為F，當(dāng)其中一個力增大時，下列說法正確的是( ) AF一定增大 BF可以不變 CF可能增大，也可能減小 D當(dāng)090，F(xiàn)一定減小,C,3(單選)一根輕繩能承受的最大拉力為G，現(xiàn)將一重量為G的物體系在繩的中點，兩手先并攏握住繩的兩端，然后緩慢地左右對稱分開，若想繩不斷，兩繩間的夾角不能超過( ) A45 B60 C120 D135,解析：物體受力如圖所示，由幾何知識，得：2Fcos G，F(xiàn)G，得60，即兩繩之間的夾角不能超過120，故正確答案為C. 答案：C,4(單選)(2010年廣東水平測試)如圖所示，用力F把木塊緊壓在豎直墻上不動，木塊對墻的壓力為N，木塊受到的摩擦力為f，受到的重力為G，則( ) ANF BNF CfG DfG,解析：在豎直方向由二力平衡條件得fG. 答案：D,5(單選)(2010年深圳學(xué)業(yè)水平模擬)大小分別為5 N和15 N的兩個力，同時作用在一個物體上，則它們的合力可能是( ) A5 N B8 N C15 N D25 N,解析：合力范圍為10 NF20 N，故C對 答案：C,一、單項選擇題()(110) 1關(guān)于合力的下列說法，正確的是( ) A幾個力的合力就是這幾個力的代數(shù)和 B幾個力的合力一定大于這幾個力中的任何一個力 C幾個力的合力可能小于這幾個力中最小的力 D幾個力的合力一定大于這幾個力中最大的力,解析：合力可能大于分力，也可能小于分力或等于分力的大小，故C對 答案：C,二、單項選擇題()(1116) 11物體同時受到同一個平面內(nèi)三個共點力的作用，下列幾組力的合力不可能為零的是( ) A5 N,7 N,8 N B5 N,2 N,3 N C1 N,5 N,10 N D10 N,10 N,10 N,解析：A、B、D選項都滿足任意兩個力之和大于(或等于)第三個力的條件，而C選項較小的兩個力之和仍小于最大的力，因此合力不可能為零故選C. 答案：C,三、多項選擇題(