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《平衡狀態(tài)受力分析+二輪專題復(fù)習(xí):靜態(tài)平衡的受力分析+含解析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、靜態(tài)平衡的受力分析一、知識儲備庫1?重力:大小G=mg,方向豎直向下。重力加速度g地球同一地點認為不變,隨緯度增加而變大,隨高度的增加而變小。但高度變化不大時,仍然認為g不變。不同星球表面重力加速度g不同,常結(jié)合萬有引力定律知識分析。2.彈力(1)常見的彈力:支持力、壓力、繩子的拉力,桿的拉力和支撐力;彈簧的拉力和支撐力都是彈力。(2)大?。褐С至?、壓力、繩子的拉力,桿的拉力和支撐力等力的大小可以根據(jù)物體的運動狀態(tài)確定,例如平衡狀態(tài),合力為零;勻變速直線運動狀態(tài),合力等于ma來求解。彈簧彈力的大小(在
2、彈性限度內(nèi)),可由胡克定律尸=」匕計算;(3)方向:一般垂直于接觸面(或切面)指向形變恢復(fù)的方向;繩的拉力沿繩指向繩收縮的方向,彈簧的彈力指向彈簧回復(fù)原狀的方向.(4)微小形變產(chǎn)生的彈力有無的判斷:一般采取假設(shè)法,假設(shè)存在這個力,看物體能不能保持物體所處的運動狀態(tài),如果不能保持其運動狀態(tài)則說明此力不存在,反之存在。物體與接觸面接觸時,有時雖然有接觸但是沒有擠壓,這時彈力是不存在的。3.摩擦力(1)靜摩擦力的大?。红o摩擦力0VHV幷昨,具體值根據(jù)牛頓運動定律或平衡條件來求解.(2)滑動摩擦力的大?。夯瑒?/p>
3、摩擦力Ff=“尺,與接觸面的面積無關(guān);注意人為接觸面上的正壓力,一般要用正交分解法,垂直于接觸面方向,根據(jù)受力平衡列岀平衡方程,求解代。很多人錯誤地尺認為一定等于畔,這是常見的錯誤,要引起足夠重視。⑶方向:沿接觸面的切線方向,并且跟物體的相對運動或相對運動趨勢的方向相反.這里要注意“相對”二字。靜摩擦力與物體的相對運動趨勢的方向相反,滑動摩擦力與物體的相對運動方向相反。當(dāng)然也可以根據(jù)物體的運動狀態(tài),例如平衡狀態(tài)或勻變速直線運動狀態(tài)來分析摩擦力的方向。(4)摩擦力既可以是動力也可以是阻力。摩擦力與物體運
4、動方向相同時是動力,摩擦力與物體運動方向相反時是阻力。靜摩擦力可以提供動力,滑動摩擦力也可以提供動力。很多人一提到摩擦力就認為阻礙物體的運動,是阻力的觀念是影響分析物理問題的錯誤觀念。4.電場力(1)大小:F=也若為勻強電場,電場力則為恒力;若為非勻強電場,電場力則與電荷所處的位置有關(guān).點電荷間的庫侖力Q罟.(2)方向:正電荷所受電場力方向與場強方向一致,負電荷所受電場力方向與場強方向相反.2.安培力(1)大小:F=BIL,此式只適用于〃丄Z的情況,且£是導(dǎo)線的有效長度,當(dāng)〃〃/時尸=0.(2)方向:
5、用左手定則判斷,安培力垂直于〃、Z決定的平面.3.洛倫茲力⑴大?。篎=qvB,此式只適用于2丄l的情況.當(dāng)2〃卩時尸=0.(2)方向:用左手定則判斷,洛倫茲力垂直于從?決定的平面,洛倫茲力不做功.4.共點力的平衡(1)平衡狀態(tài):物體靜止或做勻速直線運動.(2)平衡條件:尸合=0或尺=0,7^=0.(3)常用推論①三力平衡:任意兩個力的合力與第三個力,大小相等、方向相反。利用矢量三角形:若三個共點力的合力為零,則表示這三個力的有向線段首尾相接組成一個封閉三角形.②若物體受〃個作用力而處于平衡狀態(tài),則其中
6、任意一個力與其余S—1)個力的合力大小相等、方向相反.二、方法儲備庫1.受力分析的基本步驟(1)明確研究對象:確定受力分析的物體,研究對象可以是單個物體,也可以是幾個物體組成的系統(tǒng).(2)隔離物體分析:把研究對象從周圍物體中隔離出來,只分析周圍有哪些物體對它施加了力的作用.(3)按順序分析力:按一定順序找出研究對象受到的所有力,一般先找重力,再找彈力、摩擦力,最后分析其他力,切勿漏力與多力.(4)畫受力示意圖:邊分析邊將各力畫在物體或系統(tǒng)的受力示意圖上,并準(zhǔn)確地標(biāo)出各力的方向、符號.(5)檢查是否有誤
7、:確定每個力都能找出它的施力物體,且受力結(jié)果物體或系統(tǒng)的運動狀態(tài)相符,否則,可能發(fā)生漏力、多力或錯力現(xiàn)象.2.求解共點力平衡問題的常用方法(1)力的合成法與效果分解法:以受3個共點力平衡為例,將其中任兩個力合成,其合力與第3個力大小相等、方向相反;或?qū)⒛骋粋€力按力的作用效果分解(沿另兩個力的反方向)?(2)正交分解法:把各力分別分解到x軸和y軸上,運用坐標(biāo)軸方向上合力等于零的條件求解.(2)圖解法:當(dāng)物體所受的力變化時,根據(jù)物體的受力特點進行受力分析,畫岀平行四邊形或三角形.注意明確各個力中變化的力和
8、不變的力,結(jié)合數(shù)學(xué)規(guī)律對比分析,使動態(tài)問題靜態(tài)化、抽象問題形象化.(3)矢量三角形法:將三力或多力首尾相接圍成一個順向封閉三角形或多邊形,該方法主要用來解決三力平衡問題.若力的三角形為直角三角形,則運用勾股定理及三角函數(shù)知識求解;若力的三角形為斜三角形,則運用正弦定理、余弦定理或相似三角形的知識求解.三、例題儲備庫例題1.如圖所示,小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成Q角的細繩拴接一小球.當(dāng)小車和小球相對靜止,一起在水平面上運動吋,下列說法正確