《受力分析和共點(diǎn)力的平衡》相互作用——力PPT
第一部分內(nèi)容：高頻考點(diǎn)一 物體的受力分析
[知識(shí)貫通]
1．受力分析
根據(jù)研究的問(wèn)題，選取合適的物體作為研究對(duì)象，分析研究對(duì)象受到哪些力的作用，并畫(huà)出所受力的示意圖，這一過(guò)程即為物體的受力分析。
2．受力分析的一般步驟
[特別提醒]
兩個(gè)相互接觸的物體間有彈力時(shí)，不一定有摩擦力；但有摩擦力則必有彈力。
[集訓(xùn)聯(lián)通]
[典例1][多選]如圖所示，斜面體B放置于水平地面上，其兩側(cè)放有物體A、C，C通過(guò)輕繩連接于天花板，輕繩平行于斜面且處于張緊狀態(tài)，A、B、C均靜止，下列說(shuō)法正確的是( )
A．A、B間的接觸面一定是粗糙的
B．地面對(duì)B一定有摩擦力
C．B、C間的接觸面可能是光滑的
D．B一共受到6個(gè)力的作用
[解析] 以A為研究對(duì)象，若A只受到重力和支持力的作用，則A不可能處于平衡狀態(tài)，所以A一定受到B對(duì)A沿斜面向上的靜摩擦力，故A正確；以A、B、C整體為研究對(duì)象，受到重力、輕繩的拉力和地面的支持力，這三個(gè)力不可能平衡，所以地面對(duì)B有水平向右的靜摩擦力，故B正確；以C為研究對(duì)象，受到重力、輕繩的拉力和B對(duì)C的支持力，這三個(gè)力可能平衡，所以B、C之間可能沒(méi)有靜摩擦力，B、C間的接觸面可能是光滑的，故C正確；以B為研究對(duì)象，至少受到6個(gè)力的作用：重力、A對(duì)B的壓力和靜摩擦力、C對(duì)B的壓力、地面對(duì)B的支持力和靜摩擦力，另外還可能受到C對(duì)B的靜摩擦力，故D錯(cuò)誤。
[易錯(cuò)警示]
受力分析中如何防止“多力”或“漏力”
(1)防止“多力”：對(duì)每個(gè)力都要找出其施力物體，若某個(gè)力找不到施力物體則說(shuō)明該力不存在；研究對(duì)象對(duì)其他物體的作用力不能畫(huà)在圖中，另外合力與分力不能重復(fù)分析。
(2)防止“漏力”：按正確的順序(即重力→彈力→摩擦力→其他力)進(jìn)行受力分析是防止“漏力”的有效措施。
[即時(shí)訓(xùn)練]
1．沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)的物體，受到的力有 ( )
A．重力、支持力
B．重力、沿斜面下滑的力、支持力
C．重力、支持力、摩擦力
D．重力、沿斜面下滑的力、對(duì)斜面的壓力
2.如圖所示是汽車45°極限爬坡時(shí)的照片，汽車緩慢逐步沿斜坡攀爬，坡的傾角逐漸增大至45°。下列關(guān)于汽車這一爬坡過(guò)程的說(shuō)法正確的是( )
A．坡的傾角越大，汽車對(duì)坡面的壓力也越大
B．汽車受到沿坡面向下、大小不斷減小的滑動(dòng)摩擦力作用
C．汽車受到沿坡面向上、大小不斷增大的靜摩擦力作用
D．若汽車能順利爬坡，則車胎與坡面間的最大靜摩擦力至少為車重的大小
3.如圖所示，物體相對(duì)靜止在水平傳送帶上隨傳送帶同向勻速運(yùn)動(dòng)。物體受到的力是( )
A．重力、彈力、靜摩擦力
B．重力、彈力
C．重力、彈力、滑動(dòng)摩擦力
D．重力、滑動(dòng)摩擦力
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受力分析和共點(diǎn)力的平衡PPT，第二部分內(nèi)容：高頻考點(diǎn)二 整體法與隔離法分析多物體平衡問(wèn)題
1．分析多物體的平衡問(wèn)題，關(guān)鍵是研究對(duì)象的選取，若一個(gè)系統(tǒng)中涉及兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體，在選取研究對(duì)象時(shí)，要靈活運(yùn)用整體法和隔離法。
2．對(duì)于多物體問(wèn)題，如果不求物體間的相互作用力，我們優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的研究對(duì)象少，未知量少，方程少，求解簡(jiǎn)便。
[集訓(xùn)聯(lián)通]
[典例2] 如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為( )
A.3∶4 B．4∶3
C．1∶2 D．2∶1
[規(guī)律方法]
整體法和隔離法的選取原則
(1)當(dāng)分析系統(tǒng)所受外力時(shí)，可以采用整體法來(lái)分析外界對(duì)系統(tǒng)的作用力。
(2)當(dāng)分析系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用時(shí)，一般采用隔離法且選擇受力較少的物體為研究對(duì)象。
(3)整體法的優(yōu)點(diǎn)在于減少受力分析的個(gè)數(shù)，但不能分析內(nèi)力；隔離法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)多個(gè)物體受力了解比較清楚，但計(jì)算時(shí)有點(diǎn)麻煩。
[即時(shí)訓(xùn)練]
4.疊放在水平地面上的四個(gè)完全相同的排球如圖所示，質(zhì)量均為m，相互接觸。球與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，則 ( )
A．上方球與下方三個(gè)球間均沒(méi)有彈力
B．下方三個(gè)球與水平地面間均沒(méi)有摩擦力
C．水平地面對(duì)下方三個(gè)球的支持力均為43mg
D．水平地面對(duì)下方三個(gè)球的摩擦力均為43μmg
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受力分析和共點(diǎn)力的平衡PPT，第三部分內(nèi)容：高頻考點(diǎn)三 圖解法、解析法分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題
[知識(shí)貫通]
動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題是指物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，可以認(rèn)為任一時(shí)刻都處于平衡狀態(tài)，針對(duì)此類問(wèn)題時(shí)，常用圖解法或解析法進(jìn)行分析。
圖解法
對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫(huà)出不同狀態(tài)下力的矢量圖(畫(huà)在同一個(gè)圖中)，然后根據(jù)有向線段長(zhǎng)度、角度的變化判斷各個(gè)力大小、方向的變化情況
解析法
對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，建立平衡方程，求出因變參量與自變參量的一般函數(shù)，然后根據(jù)自變參量的變化確定因變參量的變化
[集訓(xùn)聯(lián)通]
[典例3] 如圖所示，小球用細(xì)繩系住，細(xì)繩的另一端固定于O點(diǎn)�，F(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于伸直狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平。此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及細(xì)繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是 ( )
A．FN保持不變，F(xiàn)T不斷增大
B．FN不斷增大，F(xiàn)T不斷減小
C．FN保持不變，F(xiàn)T先增大后減小
D．FN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大
[思路點(diǎn)撥] 在小球所受的重力、斜面的支持力、細(xì)繩的拉力三個(gè)力中，重力的大小和方向都不變，斜面的支持力方向不變，而細(xì)繩的拉力大小和方向都變化。
[即時(shí)訓(xùn)練]
7.(2018•山東6月合格考)如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在豎直向上的拉力F作用下靜止在水平地面上。現(xiàn)保持F的大小不變，逐漸改變F的方向直至水平，此過(guò)程物體始終保持靜止，關(guān)于物體的受力情況，下列說(shuō)法正確的是( )
A．支持力逐漸增大，摩擦力逐漸增大
B．支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小
C．支持力逐漸減小，摩擦力逐漸增大
D．支持力逐漸增大，摩擦力逐漸減小
8.[多選]如圖所示，電線AB下有一盞電燈，用繩子BC將其拉離墻壁。在保證電線AB與豎直墻壁間的夾角θ不變的情況下，使繩子BC由水平方向逐漸向上轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直位置，若繩子BC的拉力為F1，電線AB的拉力為F2，則 ( )
A．F1先逐漸減小，后逐漸增大
B．F1逐漸減小
C．F2先逐漸減小，后逐漸增大
D．F2逐漸減小
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受力分析和共點(diǎn)力的平衡PPT，第四部分內(nèi)容：高頻考點(diǎn)四 三角形相似法分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題
[知識(shí)貫通]
在三力平衡問(wèn)題中，如果有一個(gè)力是恒力，另外兩個(gè)力方向都變化，且題目給出了空間幾何關(guān)系，多數(shù)情況下力的矢量三角形與空間幾何三角形相似，可利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例進(jìn)行分析。
[集訓(xùn)聯(lián)通]
[典例4]如圖所示，光滑半球面上的小球被一通過(guò)定滑輪的力F由底端緩慢拉到頂端的過(guò)程中，試分析繩的拉力F及半球面對(duì)小球的支持力FN的變化情況。
[即時(shí)訓(xùn)練]
10.[多選]如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，小球B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，小球A固定在O點(diǎn)正下方，當(dāng)小球B平衡時(shí)，細(xì)繩所受的拉力為T1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長(zhǎng)相同，但勁度系數(shù)為k2(k2>k1)的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)細(xì)繩所受的拉力為T2，彈簧的彈力為F2。下列關(guān)于T1與T2、F1與F2大小之間的關(guān)系正確的是 ( )
A．T1>T2 B．T1＝T2
C．F1<F2 D．F1＝F2
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