專題物理動態(tài)平衡中的變力分析

專題物理動態(tài)平衡中的變力分析第一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四一、受力分析的方法和步驟：1、明確研究對象。即確定我們要分析哪個物體的受力情況。2、隔離物體分析。即將所確定的研究對象從周圍物體中隔離出來，進而分析周圍有哪些物體對它施加力的作用，方向如何，并將這些力一一畫在受力圖上。（注意力的方向）3、按順序分析受力。一重二彈三摩擦，有外力直接加。接觸力應逐個接觸面去找，必要時要用力的概念和產(chǎn)生條件或假設法去判斷這個接觸力是否存在。

v不光滑vGN光滑GNfFvGNf不光滑第二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四二、受力分析時應注意：1、應防止“漏力”和“添力”。為防止“漏力”-----必須按正確的順序去分析。為防止“添力”----注意找施力物體，找不到則沒有。2、深刻理解“確定研究對象”的含義。題目要求分析A物體受力，那么A物體對其它物體的作用力就不是A物體受的力。3、畫受力圖時，箭尾畫在作用點上。（重心）FvGNf第三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四三、動態(tài)平衡問題物體處于靜止或者勻速直線運動的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。平衡條件——在共點力作用下物體的平衡條件是合力等于零。動態(tài)平衡問題就是通過控制某一物理量,使物體的受力情況發(fā)生變化而物體仍時刻處于動態(tài)平衡狀態(tài)（勻速直線運動），對于每時刻任然滿足平衡條件。第四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四四、處理平衡問題的基本思路：1.確定平衡狀態(tài)(加速度為零)2.巧選研究對象(整體法或隔離法)3.受力分析，畫出受力分析圖4.建立平衡方程5.求解或作討論.第五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四例1、在豎直墻壁上，用斜向上的恒力按著一重為G的木塊沿墻壁作勻速運動，F(xiàn)與豎直方向的夾角為θ，求滑動摩擦因數(shù)μ。解題思路：對木塊分情況進行受力分析→根據(jù)平衡條件建立力學方程組→解方程組求得μθFNFGffNFG第六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四

NFGffNFGxyxyθθ第七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四例2、如圖所示，斜面傾角θ，木塊M和斜面間滑動摩擦因數(shù)為μ，問物體m質(zhì)量多大時，才能使木塊勻速運動？解題思路：對物體進行受力分析求出繩子的拉力→對木塊進行受力分析（考慮摩擦力的兩種可能性）→根據(jù)平衡條件列式求解MmθMmθGMNfF1F2Gm第八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四解析：對物體進行受力分析可知繩子的拉力F2=mg，故繩子拉木塊的力大小為F1=F2=mg當木塊沿斜面向上勻速運動時，受力分析如圖1所示：X軸方向：F1=f+MgsinθY軸方向：N=Mgcosθf=μN解得

當木塊沿斜面向下勻速運動時，受力分析如圖2所示：X軸方向：F1+f=MgsinθY軸方向：N=Mgcosθf=μN解得MmθMmθGMNfF1F2GmGMNF1fF2Gmyxyx圖1圖2第九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四例3、如圖5所示,一小球放置在木板與豎直墻面之間.設墻面對球的壓力大小為N1,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2.以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計摩擦,在此過程中(

)A.N1始終減小,N2始終增大B.N1始終減小,N2始終減小C.N1先增大后減小,N2始終減小D.N1先增大后減小,N2先減小后增大解題思路:對小球受力分析→找出N1、N2與mg、θ的函數(shù)關(guān)系→自變量θ與N1、N2的變化關(guān)系第十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四解析:如圖所示,因為N1＝mg/sinθ,N2＝mg/tanθ,隨著θ逐漸增大到90°,tanθ、sinθ都增大,N1、N2都隨之逐漸減小,所以選項B正確.第十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四例4、水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ(0<μ<1)．現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運動．設F的方向與水平面夾角為θ，如圖所示，在θ從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則(

)A．F先減小后增大 B．F一直增大C．F的功率減小 D．F的功率不變解題思路：對木箱進行受力分析→根據(jù)平衡條件找出F與G、θ的函數(shù)關(guān)系→根據(jù)θ的變化第十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四解析：由木箱受力平衡可知：Fcosθ＝μ(G－Fsinθ)，即F＝

＝

，故F先減小后變大．根據(jù)P＝Fvcosθ＝μv(G－Fsinθ)可知F的功率減?。?/p>

答案：AC第十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四本課小結(jié)受力分析動態(tài)分析典例運用第十四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四下節(jié)課再見第十五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四4．如圖16所示，不可伸長的輕繩一端固定于墻上O點，拉力F通過一輕質(zhì)定滑輪和輕質(zhì)動滑輪作用于繩另一端，則重物m在力F的作用下緩慢上升的過程中，拉力F的變化為(不計一切摩擦) (

)A．變大 B．變小C．不變 D．無法確定第十六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四解析：設拴動滑輪的兩繩與豎直方向夾角為θ，則2Fcosθ＝mg，所以F＝ ，隨著θ角的增大，拉力F逐漸變大，故選A.答案：A第十七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四如圖2所示,輕質(zhì)彈簧兩端拴接質(zhì)量均為m的小球A和B,置于成直角的L型木板PMN上,木板的上表面光滑.木板沿傾角為θ的固定斜面下滑,在木板沿斜面下滑的過程中,小球、彈簧與木板始終保持相對靜止,不計空氣阻力,下列說法正確的是(

B

)圖2A.若斜面光滑,MN板對A的作用力大小為mgsinθB.若斜面光滑,彈簧對A沒有彈力C.若木板沿斜面勻速運動,MN板對A的作用力大小為mgsinθD.若木板沿斜面勻速運動,彈簧對A的彈力大小為2mgsinθ解析若斜面光滑,取木板PMN、A、B兩球及彈簧作為整體,受力分析知,運動的共同加速度為gsinθ.先隔離B分析,得知彈簧彈力為0.再隔離A分析,得知MN板對A的作用力為0,故A項錯誤,B項正確.若木板PMN沿斜面勻速運動時,分析方法同上,A、B均做勻速運動,加速度為0,彈簧對A的彈力為mgsinθ,MN板對A的彈力為2mgsinθ,故C、D項錯誤.第十八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四6.如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ的斜面上，它與斜面的滑動摩擦因數(shù)為μ，在水平推力的作用下，物體沿斜面向上勻速滑動，則物體所受的摩擦力為：B、C

A.μmgcosθB.μ(mgcosθ+Fsinθ)C.μ(mgcosθ－Fsinθ)D.Fcosθ－mgsinθθ第十九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四7.如圖所示，斜面傾角為θ，物體A質(zhì)量為m,沿斜面勻速下滑，板B靜止，B和A的質(zhì)量相等，若A與B間，A與斜面間的滑動摩擦因數(shù)相同，求繩上的拉力。BA第二十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四第二十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四共點力的平衡解題方法小結(jié)1.正確選取研究對象2.隔離物體，分析物體的受力，畫出受力圖3.根據(jù)作用效果，準確進行力的分解4.根據(jù)平衡條件，列方程求解重要推論——當物體處于平衡狀態(tài)時，它所受的某一個力與它受的其余的力的合力等值反向。

此方法是力學解題中應用最普遍的方法，應注意學習。⑴共點力作用下物體的平衡條件是：F合=0；⑵在建立直角坐標系時，要考慮盡量減少力的分解。正交分解法把矢量運算轉(zhuǎn)化成標量運算，極大的降低了數(shù)學應用的難度。

第二十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四正交分解法解平衡問題的一般思維程序為①選擇研究對象：處于平衡狀態(tài)下的物體；②對研究對象進行受力分析，畫好受力圖；③建立直角坐標系（原則是盡量減少力的分解）；④根據(jù)平衡條件布列方程⑤解方程(組)，必要時驗證結(jié)論。

第二十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期四四、處理平衡問題的基本思路：確定平衡狀態(tài)(加速度為零)→巧選研究對象(整體法或隔離法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作討論.2.常用的方法(1)在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定方向時常用

假設

法.(2)求解平衡問題常用二力平衡法、矢量

三角形法、正交分解法