第4节　受力分析　共点力平衡

课件57张PPT。第4节　受力分析　共点力平衡一、受力分析 1．定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理 环境中受到的所有外力都分析出来，并画出物体 的示意图的过程． 2．受力分析的一般顺序 先分析 (重力、电场力、磁场 力)，再分析 (弹力、摩擦力)，最后分析其它力．受力 场力接触力二、共点力作用下物体的平衡 1．平衡状态 (1)静止：物体的 和 都等于零的状态． (2)匀速直线运动：物体的 不为零，其 为零的状态． 2．平衡条件 (1)物体所受合外力为零，即F合＝0. (2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为Fx＝0，Fy＝0. 速度加速度速度加速度3. 平衡条件的推论相等相反合力相等相反合力相等相反题型一：物体的受力分析 例1如图所示，物体B靠在竖直 墙面上，在力F作用下，A、B 保持静止，则物体A、B受力的 个数分别为 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．3, 3 B．3, 4 C．4, 4 D．4, 5【思路点拨】灵活选择研究对象，确定墙壁对B是否有作用力是解答本题的关键．【解析】本题考查用整体法、隔离法分析物体受力情况，首先对A、B利用整体法分析受力，可知墙面对A无弹力；以A为研究对象，它受三个力作用(如图甲)，本身受到的重力、B对A的支持力和B对A沿斜面向上的摩擦力，以B为研究对象，它受四个力作用(如图乙)，重力竖直向下、外力F竖直向上、A对B的压力垂直斜面斜向下、A对B沿斜面向下的摩擦力； B正确．【答案】B【方法与知识感悟】受力分析是高中物理的基础，贯穿于力学、电磁学等知识中，对研究对象进行受力分析是解决所有力学问题的关键． (1)受力分析的一般步骤受力分析过程中，判断弹力、摩擦力的有无是难点，可采用假设法、运动状态法、转换对象法、以及运用牛顿第三定律等方法进行判断． (2)研究对象的选取方法：整体法和隔离法．题型二：三力平衡问题 例2 如图所示，在倾角为α的斜面上， 放一质量为m的小球，小球被竖直 的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板 的压力是(　　) A．mgcos α B．mgtan α C. D．mg【思路点拨】先对小球进行正确的受力分析，并画出受力示意图，然后将某些力分解或合成，最后列平衡方程求解．【解析】解法一：(正交分解法)：对小球受力分析如图甲所示，小球静止，处于平衡状态，沿水平和竖直方向建立坐标系，将FN2正交分解，列平衡方程为FN1＝FN2sin α　mg＝FN2cos α 可得：球对挡板的压力FN1′＝FN1＝mgtan α，所以B正确．解法二：(力的合成法)：如上图乙所示，小球处于平衡状态，合力为零．FN1与FN2的合力一定与mg平衡，即等大反向．解三角形可得：FN1＝mgtan α，所以，球对挡板的压力FN1′＝FN1＝mgtan α.所以B正确． 解法三：(按力的作用效果分解)：小球所受的重力产生垂直板方向挤压竖直板的效果和垂直斜面方向挤压斜面的效果，将重力G按效果分解为如上图丙中所示的两分力G1和G2，解三角形可得：FN1＝G1＝mgtan α，所以，球对挡板的压力FN1′＝FN1＝mgtan α.所以B正确．解法四：(三角形法则)：如右图 所示，小球处于平衡状态，合 力为零，所受三个力经平移首 尾顺次相接，一定能构成封闭三角形．由三角形解得：FN1＝mgtan α，故挡板受压力FN1′＝FN1＝mgtan α.所以B正确．【方法与知识感悟】1.共点力作用下物体平衡的一般解题思路： (1)选取研究对象(整体法、隔离法)； (2)分析研究对象的受力情况，并作出受力图； (3)将某些力处理(正交分解、合成或按力的实际效果分解)； (4)利用平衡条件建立方程并求解．2．处理共点力平衡问题常用的方法3.物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单． 4．解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，使需要分解的力最少．物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法．题型三：连接体平衡问题 例3 如图所 ... ...