常见力及力的运算复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1、在学过的力中，哪些是按性质分的？,哪些是按效果分的？,2、重力就是万有引力？,重力的大小随地球上不同的位置如何变化？,重力的方向垂直向下？,重力的方向垂直于地面？,重力的方向指向球心？,什么叫竖直向下？,重心与哪些因素有关？一定在物体上？,3、弹力的产生条件？,是谁的形变产生的？,微小形变的物体产生的弹力如何计算？（绳、线等）,弹簧的弹力如何计算？,弹力的方向如何确定？（拉力、压力、支持力）,绳、线的弹力和弹簧的弹力有,何不同,？,杆的弹力方向,一定沿杆的方向吗？,各种接触面间的弹力,方向如何画？,a,F,手拉着弹簧使物体加速上升，突然手停止，物体如何运动？如果是线呢？,例、如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为,，,在斜杆下端固定有质量为,m,的小球，下列关于杆对球的作用力,F,的判断中，正确的是：,A,小车静止时，,F=,mgsin,方向沿杆向上。,B,小车静止时，,F=,mgcos,方向垂直杆向上。,C,小车向右以加速度,a,运动时，一定有,F=ma/sin.,D.,小车向左以加速度,a,运动时，,方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为,=,arctan(a/g,).,练习1:,画出物体的受力分析图,重心,判断有无弹力的两种方法,假设法：去掉支持物后，看物体的运动状态是否发生变化.,由运动状态和牛顿定律判断,K1,K2,A,要使下面的弹簧承受物体重力的2/3，,A,点要上升的距离？,4、摩擦力,有弹力一定有摩擦力还是有摩擦力一定有弹力？,静止的物体受到的摩擦力叫静摩擦力？运动的物体受到的摩擦力叫滑动摩擦力？,如何理解“趋势”？如何理解“相对”？,摩擦力一定是阻力吗？,静摩擦力的大小如何确定？,滑动摩擦力的大小如何确定？,静摩擦力的有无及方向判断,产生摩擦力的条件,判断静摩擦力方向的基本方法,根据,相对运动趋势,方向来判断静摩擦力方向-关键。,用,牛顿第二定律,判断静摩擦力方向,静摩擦力可以是阻力，也可以是动力，还可以是回复力和向心力，我们可以根据牛顿第二定律判断静摩擦力方向。,用平衡条件判断静摩擦力方向,对于某些处于平衡状态的系统，用平衡条件判断静摩擦力的方向是很方便的。,用牛顿第三定律判断静摩擦力的方向,物体与物体间的静摩擦力是相互作用的，必然满足牛顿第三定律。所以在分析物体间的静摩擦力时，借助牛顿第三定律，往往能起到化难为易的效果。,如图所示，物体,A,重40,N，,物体,B,重20,N，A,与,B、B,与地面间的动摩擦因数均为04。试求：,(1),B,物体受的摩擦力的大小和方向,(2),A,物体所受的地面摩擦力的大小和方向,B,A,静止,一起匀速运动,一起加速运动,AB,间的摩擦力,A,A,初速为零,与,皮带速度相等,O1,O,2,P,Q,皮带上,P、Q,两点受到的摩擦力方向,物体的平衡知识要点：,1.物体的平衡状态：,静止 匀速直线运动,2.平衡条件：,F,合,=0,3.平衡条件的推论：,物体只受两个力时;,物体受三个力时;,物体受,n,个力时.,1.矢量三角形,变动中的三力平衡问题。一般是其中一个力大小和方向确定；另一个力的方向确定，大小可变；第三个力大小和方向均变化。要依据所给条件，确定后两力的变化规律。,（1）物体在三个非平行力作用下而平衡，则这三个力必定是共点力（这就是三力汇交原理）、且三个力必在同一平面内。,(2)三个共点力作用于物体而平衡，则这三个力的图示必构成一个首尾相接的封闭三角形。,F,1,F,2,F,3,矢量三角形方法讨论变化的问题,F,1,F,2,F,3,3、用矢量三角形方法讨论变化的问题,对物体进行受力分析,将三个力依次首尾相连,组成一个封闭的三角形,先画大小方向都不变的,再画方向不变的,最后画方向变化的,3.观察两个边长短的变化,例2,：半圆形支架,BAD。,两细绳,OA,和,OB,结于,O,下悬重为,G,的物体，使,OA,绳固定不动。将,OB,绳的,B,端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置,C,的过程中，（如图所示）分析,OA,绳和,OB,绳所受力的大小如何变化？,分析与解答,：,以节点,O,为研究对象，受三个力的作用：,G、F,A,、F,B,的作用，三个力构成一个封闭三角形。,G,的大小和方向都不变，,F,A,的方向不变，大小可以改变。当改变,F,B,的方向时，可以看出：,F,A,逐渐减小，,F,B,先减小，后增大。,G,F,B,F,A,F,B1,F,B2,一重量为,G,的物体用三根轻绳悬挂着.,a,绳竖直，,b,绳水平，,c,绳与水平方向成60,0,角，三绳在,O,点打结.现保持,O,点的位置不变，适当改变,b,绳的长度，使其顺时针（虚线所示）转至竖直位置.在这一过程中：,（1）,b,绳的拉力大小怎样变化？,(2),C,绳的拉力大小怎样变化？,例2:,如图所示,一个重为,G,的小球,夹在斜面与竖直挡板之间保持静止,斜面倾角为,30,o,不计一切摩擦,小球对斜面与竖直挡板的压力各是多少?现使挡板从图示竖直位置缓慢的顺时针转为水平,这个过程中小球对斜面与竖直挡板的压力大小是怎么变化的.,N,2,练习2:,在力的合成实验中,用两弹簧拉伸橡皮条到,O,点,如图所示.现使弹簧秤,B,从图示位置缓慢的顺时针转过9,0,o,角,只这个过程中保持,O,点位置不动,A,弹簧的拉伸方向不变,这个过程中关于两弹簧秤读数变化的正确情况是,(,A)a,增大，,b,减小,(,B)a,减小，,b,增大,(,C）b,先减小后增大,(,D)a,先增大后减小,2.相似三角形问题的解题,步 骤,对物体进行受力分析,画出力的三角形与长度三角形,3.由相似三角形对应边成比例关系求出未知力,例题：1.如图所示，物重50,N，,轻杆,AB,长1.5,m.,轻杆,BC,长2.0,m，AC,间的距离为1.0,m。,求,AB,和,BC,杆所受的力分别为多大。,解：（体会利用相似三角,形、封闭三角形法来解题,的方法和技巧）,A,B,C,N,A,B,C,T,F,合,=,mg,解此题可以用力的合成的方法，如右上图，三角形,CBA,与,BNF,合,相似，得：,还可以根据封闭三角形的方法，画出如右下图，同样用相似三角形得出以上结果。,N,mg,T,N,A,B,C,T,练习2:,固定在水平面上的光滑半球,球心,O,的正上方固定一小定滑轮,细线一端拴一小球,另一端绕过定滑轮,今将小球从图示位置缓慢拉至,B,点.在小球到达,B,点的过程中,小球对半球的压力,N,及细线的拉力,T,的大小变化是,(,A)N,增大，,T,增大,(,B)N,减小，,T,增大,(,C）N,不变,T,减小,(,D)N,增大,T,减小,例、如图所示竖直绝缘墙壁上的,Q,处有一固定 的质点,A，Q,正上方的,P,点用丝线悬挂另一质点,B，A、B,两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成,角，由于漏电使,A、B,两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点,P,的拉力大小:,A、,保持不变；,B、,先变大后变小；,C、,逐渐减小；,D、,逐渐增大。,A,B,P,Q,图17,3.正交分解法,正交分解问题解题步骤,对物体进行受力分析,选择并建立坐标系,将各力投影到坐标系的,X、Y,轴上,依据两坐标轴上的合力分别为零,列方程求解,F,X,=0,F,Y,=0,4.整体隔离法解题的步骤,一般是先对物体进行整体受力分析,再隔离物体进行受力分析,由受力平衡关系求出未知力,例,2:,A、B、C,三物块质量分别为,M,1,、M,2,、M,3,，,如图所示，绳子、滑轮的质量之间的摩擦不计。若,B,随,A,一起沿水平桌面匀速运动，试分析,A,与,B,及,B,与桌面之间的摩擦力。,分析,A,与,B,及,B,与桌面之间的摩擦力。,1.两物体静止,2.,两物体匀速下滑,F,形似而本质不同的问题,：,2、杆、绳类弹力的易错问题,例2、如图所示，,AO、BO,和,CO,三根绳子能承受的最大拉力相等，,O,为结点，,OB,与竖直方向夹角为,，,悬挂物质量为,m。,求,OA、OB、OC,三根绳子拉力的大小。,A,点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化？,O,B,A,C,例,3,、如图所示，长为,5,m,的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为,4,m,的两杆的顶端,A,、,B,，,绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为,12,N,的物体，平衡时，问：,绳中的张力,T,为多少?,A,点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?,A,B,在例,2,中，,OA,、,OB,、,OC,分别为三根不同的绳所以三根绳子的张力是不相同的而，例,3,中因为是在绳中挂一个轻质挂钩，所以整个绳子处处张力相同。不注意到这一本质的区别而无法正确解答例,2,、例,3,。,注意“死节”和“活节”问题。,例,3,：如图所示，质量为,m,的物体用一轻绳挂在水平轻杆,BC,的,C,端，,C,点由轻绳,AC,系住，已知,AC,、,BC,夹角为,，轻绳,AC,上的张力大小为,，轻杆,BC,上的压力大小为,.,分析与解答：,由于同一根绳上张力处处相等，所以合力为10,N.,10,N,10,N,120,0,10,N,注意“死杆”和“活杆”问题。,例1：如图所示，质量不计的定滑轮通过轻绳挂在,B,点，另一轻绳一端系一重物,C，,绕过滑轮后另一端固定在墙上,A,点。先将,B,点或左或右移动一下，若移动过程中,OA,段绳子始终水平，且不计一切摩擦，则悬点,B,受拉力,T,的情况应是,A.B,左移时，,T,增大,B.B,右移时，,T,增大,C.,无论,B,左移右移，,T,变大,D.,无论,B,左移右移，,T,不变,B,A,O,C,分析与解答,：,BD,绳的拉力大小等于,AO,和,CO,绳的合力，由于同一条轻绳上的张力处处相等，因此，,AO,和,BO,绳的合力总是向斜下方，与水平成45,0,角，所以当,B,点移动时,BO,绳的方向不变，力的大小也不变。,B,A,O,C,G,G,F,合,支架类平衡问题,例、如图所示，两轻环,E,和,G,分别套在光滑杆,AO,和,BO,上，,AO,和,BO,的夹角为,，E,和,G,用细线连接，用一沿,OB,方向的恒力,F,拉环,G，,当两环平衡时，细线与,AO,间的夹角为,。,线的拉力大小为,。如果这个力作用在细线的中间呢？,P,Q,例、,P、Q,为铜环，他们静止时细线与,AB,成的角度为：,A、=,B、/2,C、,D、/2,临界问题,分析与解答：,解决临界问题，最重要的是首先要找出在那儿存在临界现象，要尽快的找出临界现象，就要用到极限的方法，把静的问题，让它“动”起来。,例8、,电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，但不能到绳的自由端去直接测量,.,某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器，工作原理如图所示，将相距为,L,的两根固定支柱,A,、,B,（,图中小圆框表示支柱的横截面）垂直于金属绳水平放置，在,AB,的中点用一可动支柱,C,向上推动金属绳，使绳在垂直于,AB,的方向竖直向上发生一个偏移量,d，,这时仪器测得绳对支柱,C,的压力为,F.,（,1,）,试用,L,、d、,F,表示这时绳中的张力,T.,（,2,）,如果偏移量,d=10mm，,作用力,F=400N L=250mm,，,计算绳中张力的大小,4、理论联系实际问题,