内容正文:
考点01 受力分析 共点力平衡
受力分析
一 物体的受力分析
1.受力分析的基本步骤
(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统.
(2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.
(3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出力的方向,标明各力的符号.
2.受力分析的常用方法
(1)整体法和隔离法
①研究系统外的物体对系统整体的作用力;
②研究系统内部各物体之间的相互作用力.
(2)假设法
在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.
★重点归纳★
受力分析
(1)受力分析的基本思路
(2)受力分析的思路和技巧
进行受力分析应注意以下几个方面:
①明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等).
②按顺序找力(一“重”、二“弹”、三“摩擦”、四“其他”).
③画好受力图后,要检查,防止多力和少力.
④受力分析口诀:地球周围受重力,绕物一周找弹力,考虑有无摩擦力,其他外力细分析,合力分力不重复,只画受力抛施力.
⑤在受力分析的过程中,要注意题目给出的物理条件(如光滑——不计摩擦;轻物——重力不计;运动时空气阻力忽略等).
⑥只分析根据性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力等),不分析按效果命名的力(如下滑力、动力、阻力等).
【典例】
1.如图所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为: ( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】B
【解析】
先以A为研究对象,分析受力情况:重力、B的竖直向上的支持力,B对A没有摩擦力,否则A不会匀速运动.再对B研究,B受到重力、A对B竖直向下的压力,斜面的支持力和滑动摩擦力,共4个力,B正确.
【名师点睛】受力分析:把指定物体(研究对象)在特定物理情景中所受外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析.受力分析通常要按照确定的顺序,以防止漏力、多力.第一步,锁定目标;第二步,列表:看看被分析物体周围有哪些物体;第三步,画出重力;第四步,考虑直接接触力,包括弹力和摩擦力;第五步,分析间接接触的力.如电场力、磁场力等
共点力平衡
一 平衡问题的常用处理方法
平衡问题是指当物体处于平衡状态时,利用平衡条件求解力的大小或方向的问题.处理方法常有力的合成法、正交分解法、三角形法则.
★重点归纳★
1、整体法与隔离法在平衡问题中的应用
(1)对整体法和隔离法的理解
整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法,整体法的优点在于只需要分析整个系统与外界的关系,避开了系统内部繁杂的相互作用.
隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体的方法,隔离法的优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚.
(2)整体法和隔离法的使用技巧
当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法.整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法.2、共点力作用下物体平衡的一般解题思路
3、共点力平衡中的临界与极值问题的处理方法
(1)临界问题
当某物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述.
常见的临界状态有:
①两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0);
②绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值;绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中张力为0;
③存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大.
研究的基本思维方法:假设推理法.
(2)极值问题
平衡物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.一般用图解法或解析法进行分析.
【典例】
1. 所受重力G1=8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图所示,试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)
(1)木块与斜面间的摩擦力;
(2)木块所受斜面的弹力。
【答案】
【解析】
可求得:
动态平衡的分析
一 用图解法进行动态平衡的分析1.动态平衡:是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平