第5章力與平衡課件

第5章力與平衡課件1第5章力與平衡課件2第5章力與平衡課件3第5章力與平衡課件4第5章力與平衡課件5專題一、正確理解合力、分力及二者的關(guān)系1.等效替代法等效替代法是物理學中常用的一種方法，合力與分力的概念就是利用等效替代法提出的.已知分力求合力和已知合力求分力，其運算的本質(zhì)就是在保證作用效果相同的前提下，尋找一個力和幾個力之間的相互替代關(guān)系.專題一、正確理解合力、分力及二者的關(guān)系6力的平行四邊形定則運用了“等效”觀點，通過實驗總結(jié)出來的共點力的合成法則，它給出了尋找這種“等效替代”所遵循的規(guī)律.說明：求幾個已知分力的合力必須要明確這個合力是虛設的等效力，并非真實存在的力，合力沒有性質(zhì)可言，找不到施力物體.反之把一個已知力分解為兩個分力，這兩個分力也并非真實存在的力，無性質(zhì)可言，當然也找不到施力物體.力的平行四邊形定則運用了“等效”觀點，通過實驗總結(jié)出來的共點72.受力分析時，應注意的問題（1）合力和分力不能同時共存，不能既考慮了合力，又考慮分力，這樣就增加了力.（2）不要把受力分析與力的分解相混淆，受力分析的對象是某一個物體，分析的力是實際受到的某種性質(zhì)的力；而力的分解的對象則是某一個力，是用并非存在的分力代替這個力.2.受力分析時，應注意的問題83.合力與分力的關(guān)系共點的兩個力，它們的合力的大小范圍是｜F1-F2｜≤F合≤F1+F2，合力隨兩分力間夾角的減小而增大；當合力一定時，分力的大小將隨著兩分力間夾角的增大而增大.合力可以大于分力，也可以等于分力，或者小于分力.3.合力與分力的關(guān)系94.力的分解原則如果不加限制，從數(shù)學角度來看，將一個力分解，答案有無窮多；從物理學角度來看，這樣分解一個力是沒有意義的.因此我們分解力時要按照力產(chǎn)生的實際效果分解或按照題設條件及解題需要分解.4.力的分解原則10典例1（2011·上海交大附中高一檢測）放在粗糙斜面上加速下滑的物體所受到的力是（）A.重力和斜面支持力B.重力、下滑力和斜面支持力C.重力、摩擦力和斜面支持力D.重力、下滑力、摩擦力和斜面支持力典例1（2011·上海交大附中高一檢測）放在粗糙斜面上加速下11【解析】選C.以物體為研究對象，物體受到重力、支持力、滑動摩擦力三個力的作用，C正確，A錯誤；下滑力是重力的一個分力，受力分析時不分析分力，故B、D錯誤.【解析】選C.以物體為研究對象，物體受到重力、支持力、滑動摩12專題二、連接體的平衡問題解決共點力的平衡問題，關(guān)鍵是對研究對象進行準確的受力分析，受力分析時應注意不同力產(chǎn)生的條件及方向特點，然后根據(jù)共點力的平衡條件在所選的方向上列平衡方程，再分析、求解.專題二、連接體的平衡問題131.用“整體法”與“隔離法”分析物體的受力情況（1）整體法把相互連接的幾個物體視為一個整體（系統(tǒng)），從而分析整體外的物體對整體中各個物體的作用力（即外力），稱為整體法.整體法的原則：當整體中各物體具有相同的加速度或都處于平衡狀態(tài)(即a=0)，需要研究的是外力而非內(nèi)力時，選取整體為研究對象，整體法要分析的是外力，而不是分析整體中各物體間的相互作用.1.用“整體法”與“隔離法”分析物體的受力情況14（2）隔離法將某物體從周圍物體中隔離出來，單獨分析該物體所受到的各個力，稱為隔離法.隔離法的原則：如果要分析的是物體間的相互作用力（即內(nèi)力），就要把跟該力有關(guān)的某物體隔離出來，當然，對隔離出來的物體而言，它受到的各個力就應視為外力了.（2）隔離法152.連接體平衡問題的分析方法連接體是多個相互關(guān)聯(lián)的物體組成的物體組（或物體系），分析連接體問題時，常用整體法和隔離法來進行受力分析.由于對連接體的問題，多數(shù)情況既要分析外力，又要分析內(nèi)力，這時我們可以采取先整體（解決外力）后隔離（解決內(nèi)力）的方法，當然個別情況也可運用先隔離再整體的相反順序.2.連接體平衡問題的分析方法16典例2(2011·杭州高一檢測)如圖所示，放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B，A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧.A、B均處于靜止狀態(tài)，下列說法中正確的是（）A.B受到向左的摩擦力B.B對A的摩擦力向右C.地面對A的摩擦力向右D.地面對A沒有摩擦力典例2(2011·杭州高一檢測)如圖所示，17【解析】選D.彈簧對B有向左的彈力，B保持靜止，因此A對B有向右的摩擦力，B對A的摩擦力向左，A、B錯誤；A、B整體在水平方向不受其他外力作用，因此沒有向左或向右的運動趨勢，地面對A沒有摩擦力.C錯誤，D正確.【解析】選D.彈簧對B有向左的彈力，B保持靜止，因此A對B有18專題三、平衡狀態(tài)下的臨界與極值問題1.臨界問題（1）平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處平衡狀態(tài)將要發(fā)生變化的狀態(tài)，涉及臨界狀態(tài)的問題叫臨界問題.也就是說在臨界狀態(tài)下，當某物理量發(fā)生變化時，會引起其他幾個物理量的變化.（2）解決這類問題一定要注意“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件，基本方法是假設推理法，即先假設某種情況成立，然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識進行論證、求解.專題三、平衡狀態(tài)下的臨界與極值問題192.極值問題平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題.研究平衡物體的極值問題有兩種常用方法：（1）解析法，即根據(jù)物體的平衡條件列出方程，在解方程時，采用數(shù)學知識求極值或根據(jù)物理臨界條件求極值.（2）圖解法，即根據(jù)物體的平衡條件作出力的矢量圖，畫出平行四邊形或者矢量三角形進行動態(tài)分析，確定最大值或最小值.2.極值問題20典例3（2011·深圳高一檢測）用細繩AC和BC吊一重物，繩與豎直方向夾角分別為30°和60°，如圖所示.繩AC能承受最大拉力為150N，繩BC能承受最大拉力為100N，求物體最大重力不應超過多少?典例3（2011·深圳高一檢測）用細繩AC和BC吊一重物，繩21【解析】重物受力如圖，由平衡條件得TBCsin60°-TACsin30°=0①TACcos30°+TBCcos60°-G=0②【解析】重物受力如圖，22由式①可知當TBC=100N時，TAC=173