内容发布更新时间 : 2024/9/23 4:29:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第3讲 受力分析 共点力的平衡

1 受力分析

(1)定义:把研究对象在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受的力的示意图,这个

过程就是受力分析。

(2)受力分析的一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力);然后分析弹力,环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用;最后分析摩擦力,对凡有弹力作用的地方都要逐一进行分析。

(3)受力分析图画好后,一定要判断一下受力情况与物体的运动状态是否相符合,避免出现“多力”(出现无施力物体的力)“丢力”的情况。按正确的顺序进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施;注意每个力的施力物体和产生的条件是不“多力”的关键。

【温馨提示】 在对物体进行受力分析时,通常先应用整体法后应用隔离法。假设法也是受力分析的有效辅助方法,当不容易确定某力的有无或方向时,可先假设该力有或无(方向),看引起的结果是否符合给定的运动状态或形变效果。

1.1(2019陕西西安月考)如图所示,重物A的质量mA=5 kg,重物B的质量mB=2 kg,A与桌面间的最大静摩擦力

Fm=10 N。为使系统处于静止状态,作用在重物A上的向左的拉力F的大小范围应该是( )。(g取10 m/s2)

A.10 N≤F≤30 N B.20 N≤F≤30 N C.20 N≤F≤40 N D.10 N≤F≤40 N 【答案】A

1.2(2019广西桂林检测)匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力,下列说法正确的是( )。

A.小球受重力和细线对它的拉力

B.小球受重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力 C.小球受重力和斜面对它的支持力

D.小球受细线对它的拉力和斜面对它的支持力

【答案】A

2 共点力的平衡

(1)平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态,是加速度a=0的状态。

(2)平衡条件:物体所受的合力为零,即F合=0。若采用正交分解法求平衡问题,则平衡条件是Fx合=0,Fy合=0。 (3)力的作用点在物体上的同一点或力的延长线交于一点的几个力叫作共点力。能简化成质点的物体受到的力可以视为共点力。

【温馨提示】 物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合力)也为零。有时,物体速度为零,但加速度不一定为零。如竖直上抛的物体到达最高点时,摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态。因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事。

2.1(2019山东东营测验)如图所示,将钩码悬挂在橡皮筋的中点C,橡皮筋的两端连接A、B两小环,A、B并拢靠在一起穿于水平杆上。将A、B逐渐分开,在分开过程中橡皮筋的长度将( )。

A.保持不变 C.逐渐变短

B.逐渐变长

D.先逐渐变短,后逐渐变长

【答案】B

2.2(2019广东梅州测试)(多选)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ,则下列关系正确的是( )。

A.F= B.F=mgtan θ C.FN= D.FN=mgtan θ

【答案】AC

3 多物体平衡问题

多物体就是指由两个或两个以上的物体组成的系统,多物体之间一般靠摩擦力相互作用。处理多物体平

衡问题的基本方法是整体法和隔离法。要注意不能把整体法和隔离法对立起来,而应该将两者结合起来。解题时,从具体问题的实际情况出发,灵活选取研究对象,恰当地选择使用整体法和隔离法。但在具体应用时,绝大多数情况是将两种方法结合起来应用,求外力时,一般优先选用整体法分析;求内力时,一般优先选用隔离法分析。

3.1(2019贵州贵阳质检)(多选)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体A、B通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(A在地面上,B在空中),力F与水平方向成θ角。则A所受支持力FN和摩擦力f满足( )。

A.FN=m1g+m2g-Fsin θ B.FN=m1g+m2g-Fcos θ C.f=Fcos θ D.f=Fsin θ

【答案】AC