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1、受力分析、物體的平衡7受力分析、物體的平衡【考綱要求】1.知道什么是共點(diǎn)力作用下物體的平衡;2.理解共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件,并能川來(lái)解決平衡問(wèn)題;3.能熟練應(yīng)用共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件分析物體的受力情況;4.能熟練應(yīng)用整體法和隔離法解決平衡問(wèn)題;5.能結(jié)合受力分析,運(yùn)用力的合成與分解、正交分解、物體的平衡條件等解決與實(shí)際相結(jié)合的力學(xué)平衡問(wèn)題?!究键c(diǎn)梳理】考點(diǎn)一:物體的受力分析要點(diǎn)詮釋:把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出來(lái),并畫(huà)出受力圖,這就是受力分析。對(duì)物體進(jìn)行受力分析,是解決力學(xué)問(wèn)題的棊礎(chǔ),是研究力學(xué)問(wèn)題的重要方法,它貫穿于整個(gè)力學(xué)乃至幣個(gè)教
2、材Z屮,在整個(gè)高屮物理學(xué)習(xí)的全過(guò)程屮占有極重要的地位。(一)対物體進(jìn)行受力分析,通??砂匆韵路椒ê筒襟E進(jìn)行:1.明確研究對(duì)彖在進(jìn)行受力分析時(shí),研究對(duì)彖町以是某一個(gè)物體,也可以是保持相對(duì)靜止的若干個(gè)物體.在解決比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí),靈活地選取研究對(duì)象可以使問(wèn)題很快得到解決.硏究對(duì)象確定以后,只分析研究對(duì)象以外的物體施予研究對(duì)象的力(即研究對(duì)象所受的外力),而不分析研究對(duì)象施了外界的力.2.按順序找力先場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力),后接觸力;接觸力中必須先彈力,后摩擦力(只有在有彈力的接觸而Z間才可能有摩擦力).1.只uni性質(zhì)力,不畫(huà)效果力畫(huà)受力圖時(shí),只能按力的性質(zhì)分類畫(huà)力,不能按
3、作用效果(拉力、壓力、向心力等)畫(huà)力,否則將出現(xiàn)重復(fù).2.需要合成或分解時(shí),必須畫(huà)出相應(yīng)的平行四邊形(或三角形)在解同一個(gè)問(wèn)題時(shí),分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,千力不可重復(fù).把分析出的所冇彈力、摩擦力都畫(huà)在隔離體上,就作好了被分析物體的受力圖.(二)在進(jìn)行受力分析時(shí),應(yīng)注意:(1)防止“漏力”和“添力”?按止確順序進(jìn)行受力分析是防止“漏力”的有效扌昔施.注意尋找施力物體,這是防止“添力”的措施之一,找不出施力物體,則這個(gè)力一疋不存在.(2)深刻理解“確左研究對(duì)象”的含意,題1=1耍求分析A物體受力,那么A物體對(duì)其他物體的力就不是A所受的力.(3)畫(huà)受
4、力圖時(shí),力的作用點(diǎn)可沿作用線移動(dòng).(三)整體法與隔離法在進(jìn)行受力分析時(shí),第一步就是選取研究對(duì)彖。選取的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體(質(zhì)點(diǎn)),也可以是由幾個(gè)物體組成的整體(質(zhì)點(diǎn)組)o1.隔離法:將某物體從周甫物體屮隔離岀來(lái),單獨(dú)分析該物體所受到的各個(gè)力,稱為隔離法。隔離法的原則:第1頁(yè)共18頁(yè)把相連結(jié)的各個(gè)物體看成一個(gè)整體,如果要分析的是整體內(nèi)物體間的相互作用力(即內(nèi)力),就要把跟該力有關(guān)的某物體隔離岀來(lái)。當(dāng)然,對(duì)隔離出來(lái)的物體而言,它受到的各個(gè)力就應(yīng)視為外力了。2.整體法:把相互連結(jié)的幾個(gè)物體視為一個(gè)整體(系統(tǒng)),從而分析整體外的物體對(duì)整體屮各個(gè)物體的作用力(外力),稱為整體法。整
5、體法的基木原則:(1)當(dāng)整體屮各物體具有相同的加速度(加速度不相同的問(wèn)題,屮學(xué)階段不建議采用整體法)或都處于平衡狀態(tài)(即。二0)時(shí),命題要研究的是外力,而非內(nèi)力時(shí),選整體為研究對(duì)象。(2)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力(內(nèi)力)。(3)整體法的運(yùn)用原則是先避開(kāi)次要矛盾(未知的內(nèi)力)突出主要矛盾(要研究的外力)這樣一種辨證的思想。1.整體法、隔離法的交替運(yùn)用対于連結(jié)體問(wèn)題,多數(shù)情況既耍分析外力,又耍分析內(nèi)力,這時(shí)我們可以采取先整體(解決外力)后隔離(解決內(nèi)力)的交叉運(yùn)用方法,當(dāng)然個(gè)別情況也對(duì)先隔離(由己知內(nèi)力解決未知外力)再整體的相反運(yùn)用順序??键c(diǎn)二:
6、共點(diǎn)力作用下物體的平衡要點(diǎn)詮釋:1?平衡狀態(tài)一個(gè)物體在力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就說(shuō)這個(gè)物體處于平衡狀態(tài).如光滑水平而上做勻速直線滑動(dòng)的物塊、沿斜而勻速直線下滑的木箱、天花板上懸掛的吊燈等,這些物體都處于平衡狀態(tài).2.共點(diǎn)力的平衡條件在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零,即F合二0。3.平衡條件的推論(1)如果物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力必定大小相等、方向相反,為一對(duì)平衡力。(2)如果物體在三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),英中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力人小相等、方向相反。(3)如果物體受多個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài),其中任何一個(gè)力與其他力的合力人小相等
7、、方向相反。(4)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),沿任意方向物體所受的合力均為零。(5)三力匯交原理:如果一個(gè)物體受到三個(gè)非平行力作川而平衡,這三個(gè)力的作用線必定在同一平面內(nèi),而且必為共點(diǎn)力。2.解答平衡問(wèn)題時(shí)常用的數(shù)學(xué)方法解決共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題有力的合成分解法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法等多種方法,要根據(jù)題口具體的條件,選用合適的方法。有時(shí)將各種方法有機(jī)的運(yùn)用會(huì)使問(wèn)題更易解決,多種方法穿插、靈活運(yùn)用,有助于能力的提高。(1)菱形轉(zhuǎn)化為直和三和形如果兩分力大小和等,則以這兩分力為鄰邊所作的平行四邊形是一