高中物理受力分析精选PPT.ppt
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1、高中物理受力分析第1页,此课件共53页哦种类种类产生条件产生条件方向方向大小大小特点特点有质量的两有质量的两个物体之间个物体之间重心(重心不一重心(重心不一重心(重心不一重心(重心不一定在物体上)定在物体上)定在物体上)定在物体上)沿两物体中心沿两物体中心连线向里连线向里万有万有引力引力重重力力物体在地球物体在地球表面及附近表面及附近总是竖直向下总是竖直向下跟水平面垂直跟水平面垂直1.1.1.1.普遍性普遍性普遍性普遍性2.2.2.2.相互性相互性相互性相互性3.3.宏观性宏观性一高中物理中常见的几种力重力是万有引力的一个分力物体在赤道时物体在两极时如果不考虑地球自转,物体在地球表面及其附近时
2、,可认为万有引力等于重力。星球的解体问题星球的解体问题第2页,此课件共53页哦种类种类产生条件产生条件方向方向大小大小特点特点1.1.两个物体直两个物体直接接触,接接触,2.2.发生弹性形变。发生弹性形变。2.2.轻绳:沿绳且轻绳:沿绳且离开受力物体离开受力物体1.1.弹簧的弹弹簧的弹力力F=kx 2.F=kx 2.牛顿定律或牛顿定律或平衡条件计平衡条件计算算弹弹力力3.3.轻杆:杆对物体的弹轻杆:杆对物体的弹力不一定沿杆的方向力不一定沿杆的方向1.1.接触面:垂直于接触面:垂直于接触面,跟形变方接触面,跟形变方向相反向相反弹力和静摩擦力弹力和静摩擦力弹力和静摩擦力弹力和静摩擦力是被动力,它们
3、是被动力,它们是被动力,它们是被动力,它们由主动力和物体由主动力和物体由主动力和物体由主动力和物体的运动状态(加的运动状态(加的运动状态(加的运动状态(加速度)共同决定。速度)共同决定。速度)共同决定。速度)共同决定。通常用平衡条件通常用平衡条件通常用平衡条件通常用平衡条件或牛顿运动定律或牛顿运动定律或牛顿运动定律或牛顿运动定律判断方向和求解判断方向和求解判断方向和求解判断方向和求解大小。大小。大小。大小。摩摩擦擦力力滑滑滑滑动动动动摩摩摩摩擦擦擦擦力力力力静静静静摩摩摩摩擦擦擦擦力力力力1.1.接触接触面粗糙面粗糙2.2.相互接相互接触触3.3.发生发生弹性形弹性形变变有有相相对对运运动趋动
4、趋势势有有相相对对运运动动1.1.与与弹力弹力方向方向垂直垂直2.2.与接与接触面相触面相切切与相对与相对运动方运动方向相反向相反与相对与相对运动趋运动趋势方向势方向相反相反两个有关两个有关两个无关两个无关牛顿定律牛顿定律或平衡条或平衡条件计算件计算0mm2 2,若两物体分别以若两物体分别以若两物体分别以若两物体分别以v1 1和和和和v2 2沿斜面向下做匀速运动,且沿斜面向下做匀速运动,且沿斜面向下做匀速运动,且沿斜面向下做匀速运动,且v1 1 v2 2,三角形木块保持静止状态,则粗糙三角形木块保持静止状态,则粗糙三角形木块保持静止状态,则粗糙三角形木块保持静止状态,则粗糙水平面对三角形木块水
5、平面对三角形木块水平面对三角形木块水平面对三角形木块 A.A.摩擦力的方向水平向右摩擦力的方向水平向右摩擦力的方向水平向右摩擦力的方向水平向右B.B.摩擦力的方向水平向左摩擦力的方向水平向左摩擦力的方向水平向左摩擦力的方向水平向左C.C.摩擦力的方向不能确定摩擦力的方向不能确定摩擦力的方向不能确定摩擦力的方向不能确定D.D.以上结论都不对以上结论都不对以上结论都不对以上结论都不对D Dm1m2abcM+2mgN解解解解2 2 2 2:由于三角形木块和斜面上的两物体加速度:由于三角形木块和斜面上的两物体加速度:由于三角形木块和斜面上的两物体加速度:由于三角形木块和斜面上的两物体加速度均相等,可以
6、把它们看成一个整体,竖直方向均相等,可以把它们看成一个整体,竖直方向均相等,可以把它们看成一个整体,竖直方向均相等,可以把它们看成一个整体,竖直方向受到重力(受到重力(受到重力(受到重力(M+mM+mM+mM+m1 1 1 1+m+m+m+m2 2 2 2)g g g g和支持力和支持力和支持力和支持力N NN N作用处于平作用处于平作用处于平作用处于平衡状态,水平方向无任何滑动趋势,因此不受地衡状态,水平方向无任何滑动趋势,因此不受地衡状态,水平方向无任何滑动趋势,因此不受地衡状态,水平方向无任何滑动趋势,因此不受地面的摩擦力作用面的摩擦力作用面的摩擦力作用面的摩擦力作用.如果连接体中各部分
7、的加速度相同,并且不涉及到物体之间的相互作用力时,优先考虑选用“整体法”m1m2abcv1v2解解解解1 1 1 1:隔离法:隔离法:隔离法:隔离法.第10页,此课件共53页哦2 2 2 2.(202020200808年海南物理卷年海南物理卷年海南物理卷年海南物理卷2 2)如图,质量为如图,质量为如图,质量为如图,质量为M M M M的楔形物块静置在水的楔形物块静置在水的楔形物块静置在水的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为平地面上,其斜面的倾角为平地面上,其斜面的倾角为平地面上,其斜面的倾角为斜面上有一质量为斜面上有一质量为斜面上有一质量为斜面上有一质量为m m的小物块,的小物块,的小物
8、块,的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦用恒力小物块与斜面之间存在摩擦用恒力小物块与斜面之间存在摩擦用恒力小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F F F F沿斜面向上拉小物块,使沿斜面向上拉小物块,使沿斜面向上拉小物块,使沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静之匀速上滑在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静之匀速上滑在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静之匀速上滑在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为(止地面对楔形物块的支持力为(止地面对楔形物块的支持力为(止地面对楔形物块的支持力为()mMFA.(MA.(MA.(MA.(Mm)g m)
9、g m)g m)g B.(MB.(Mm)gm)gm)gm)gF F F FC.(MC.(Mm)gm)gm)gm)gFsin Fsin Fsin Fsin D.(MD.(MD.(MD.(Mm)gm)gm)gm)gFsinFsinFsinFsinD D解析解析解析解析:对整体进行受力分析,竖对整体进行受力分析,竖对整体进行受力分析,竖对整体进行受力分析,竖直方向由平衡条件:直方向由平衡条件:直方向由平衡条件:直方向由平衡条件:(M+m)gFNf优先考虑“整体法”第11页,此课件共53页哦3.(20102010年山东理综卷年山东理综卷年山东理综卷年山东理综卷17)如图所示,质量分别为如图所示,质量分
10、别为如图所示,质量分别为如图所示,质量分别为mm1 1、mm2 2两个物体通过轻弹簧连接,在力两个物体通过轻弹簧连接,在力两个物体通过轻弹簧连接,在力两个物体通过轻弹簧连接,在力F F的作用下一起沿水平方的作用下一起沿水平方的作用下一起沿水平方的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(向做匀速直线运动(向做匀速直线运动(向做匀速直线运动(mm1 1在地面,在地面,m2 2在空中),力在空中),力在空中),力在空中),力F F与水平与水平与水平与水平方向成方向成方向成方向成 角。则角。则角。则角。则mm1 1所受支持力所受支持力所受支持力所受支持力N N和摩擦力和摩擦力和摩擦力和摩擦力f f正确的是
11、(正确的是()A.A.B.B.C.C.D.D.【解析】选整体为研究对象【解析】选整体为研究对象【解析】选整体为研究对象【解析】选整体为研究对象,根据平衡条件得,根据平衡条件得,根据平衡条件得,根据平衡条件得A C A C 本题考查的是受力分析和物体的平衡问题,灵活选择研究对象是快速、正确解答此题的关键。体会“整体法和隔离法”的基本物理思想。fFm1m2N第12页,此课件共53页哦19.19.(200909年海南物理卷年海南物理卷3)两刚性球)两刚性球)两刚性球)两刚性球a a和和和和b b的质量分别为的质量分别为的质量分别为的质量分别为mma a和和和和mmb b 、直径分别为、直径分别为、直
12、径分别为、直径分别为d da a个个个个d db b(d(da a d db)。将。将。将。将a a、b球依次放入球依次放入球依次放入球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内,如图所示。设一竖直放置、内径为的平底圆筒内,如图所示。设一竖直放置、内径为的平底圆筒内,如图所示。设一竖直放置、内径为的平底圆筒内,如图所示。设a a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f f1 1和和和和f2 2,筒底所,筒底所,筒底所,筒底所受的压力大小为受的压力大小为受的压力大小为受的压力大小为F F已知
13、重力加速度大小为已知重力加速度大小为g g。若所有接触。若所有接触。若所有接触。若所有接触都是光滑的,则都是光滑的,则都是光滑的,则都是光滑的,则 ()AF=(ma+mb)g f1=f2 BF=(ma+mb)g f1f2CmagF(ma+mb)g f1=f2 DmagF(ma+mb)g f1f2A第13页,此课件共53页哦4.4.底座底座底座底座A A上有一根直立长杆,其总质量为上有一根直立长杆,其总质量为上有一根直立长杆,其总质量为上有一根直立长杆,其总质量为MM,杆上,杆上,杆上,杆上套有质量为套有质量为套有质量为套有质量为mm的环的环的环的环B B,它与杆有摩擦,设摩擦力的它与杆有摩擦,
14、设摩擦力的它与杆有摩擦,设摩擦力的它与杆有摩擦,设摩擦力的大小恒定。当环从底座以初速度大小恒定。当环从底座以初速度大小恒定。当环从底座以初速度大小恒定。当环从底座以初速度v v向上飞起时,底向上飞起时,底向上飞起时,底向上飞起时,底座保持静止,环的加速度大小为座保持静止,环的加速度大小为座保持静止,环的加速度大小为座保持静止,环的加速度大小为a a,求环在升起过,求环在升起过,求环在升起过,求环在升起过程中,底座对水平面的压力分别是多大?程中,底座对水平面的压力分别是多大?程中,底座对水平面的压力分别是多大?程中,底座对水平面的压力分别是多大?v解解解解1 1 1 1:环向上做匀减速运动,底:
15、环向上做匀减速运动,底:环向上做匀减速运动,底:环向上做匀减速运动,底座连同直杆静止座连同直杆静止座连同直杆静止座连同直杆静止mgfa环环环环v底底底底座座座座MgNf 因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力解解解解2 2 2 2:对环杆(连同底座)为研究对象,根据牛顿第二定律得:对环杆(连同底座)为研究对象,根据牛顿第二定律得:对环杆(连同底座)为研究对象,根据牛顿第二定律得:对环杆(连同底座)为研究对象,根据牛顿第二定律得因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力因此底座对水平地面的压力第14页,此课件
16、共53页哦5.5.(0606年全国理综卷年全国理综卷年全国理综卷年全国理综卷)如图所示,位于水平桌面上的物块)如图所示,位于水平桌面上的物块)如图所示,位于水平桌面上的物块)如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块,由跨过定滑轮的轻绳与物块QQ相连,从滑轮到相连,从滑轮到P和到和到QQ的两段绳都是水平的。已知的两段绳都是水平的。已知QQ与与与与P P之间以及之间以及之间以及之间以及P P与桌面之间与桌面之间的动摩擦因数都是的动摩擦因数都是,两物块的质量都是,两物块的质量都是mm,滑轮的质,滑轮的质,滑轮的质,滑轮的质 量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力量、滑轮轴上的
17、摩擦都不计,若用一水平向右的力量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F F拉拉P使它做匀速运动,则使它做匀速运动,则使它做匀速运动,则使它做匀速运动,则F的大小为(的大小为(的大小为(的大小为()A 4mg B 3mg C 2mg C 2mg D D mgmg解析:选整体为研究对象,有解析:选整体为研究对象,有解析:选整体为研究对象,有解析:选整体为研究对象,有F=2T+2F=2T+2F=2T+2F=2T+2 mg,mg,mg,mg,选选选选Q QQ Q为研究对象,有为研究对象,有为研究对象,有为研究对象,有T=T=T=T=mgmgmgmg,因
18、此有,因此有,因此有,因此有F=4F=4F=4F=4 mgmgmgmg。因此选项。因此选项。因此选项。因此选项A A A A正确。正确。正确。正确。FQPA A解题感悟:1.研究对象:整体法和隔离法相结合,本题用隔离法也不复杂;2.受力分析:对研究对象正确受力分析是解题的关键,如本题中,Q对P没有压力,但是由于Q的存在增大了P对地面的压力;3.连接体问题的本质:Q和P之间存在相互作用的滑动摩擦力mg。第15页,此课件共53页哦6.6.6.6.(2008200820082008年四川延考卷年四川延考卷24242424)平面上有一带圆弧形凸起的平面上有一带圆弧形凸起的平面上有一带圆弧形凸起的平面上
19、有一带圆弧形凸起的长方形木块长方形木块长方形木块长方形木块A A A A,木块,木块A A上的物体上的物体B B用绕过凸起的轻绳与物体用绕过凸起的轻绳与物体用绕过凸起的轻绳与物体用绕过凸起的轻绳与物体C C C C相连,相连,相连,相连,B B B B与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力拉力F F F F作用在物体作用在物体作用在物体作用在物体B B B B上,恰使物体上,恰使物体A A、B B B B、C C C C保持相对静止,保持相对静止,保持相对静止,保持相对静止,如图。已知物体如图。已知物体如图。已知物体如图。已知物体A A A A、B B
20、 B B、C C C C、的质量均为、的质量均为、的质量均为、的质量均为m m m m,重力加速度为,重力加速度为,重力加速度为,重力加速度为g g g g,不计所有的摩擦,则拉力不计所有的摩擦,则拉力不计所有的摩擦,则拉力不计所有的摩擦,则拉力F F F F应为多大?应为多大?应为多大?应为多大?解析:设绳中张力为解析:设绳中张力为解析:设绳中张力为解析:设绳中张力为T T T T,A A A A、B B B B、C C C C共共共共同的加速度为同的加速度为同的加速度为同的加速度为a a a a,由牛顿运动定律,由牛顿运动定律,由牛顿运动定律,由牛顿运动定律,对对对对A A A A、B B
21、 B B、C C C C 组成的整体有组成的整体有组成的整体有组成的整体有对对对对B B B B有有有有对对对对C C C C有有有有联立联立联立联立式解出式解出式解出式解出整体法和隔离法相结合CABF第16页,此课件共53页哦解:以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:解:以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:解:以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:解:以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:7.7.用质量为用质量为用质量为用质量为mm、长度为、长度为、长度为、长度为L L的质量均匀分布的质量均匀分布的质量均匀分布的质量均匀分布的绳(下垂度不计)沿着光滑水平面拉
22、的绳(下垂度不计)沿着光滑水平面拉的绳(下垂度不计)沿着光滑水平面拉的绳(下垂度不计)沿着光滑水平面拉动质量为动质量为动质量为动质量为MM的物体,在绳的一端所施加的的物体,在绳的一端所施加的的物体,在绳的一端所施加的的物体,在绳的一端所施加的水平拉力为水平拉力为水平拉力为水平拉力为F,F,求绳中各处张力的大小。求绳中各处张力的大小。求绳中各处张力的大小。求绳中各处张力的大小。FmM以物体和靠近物体以物体和靠近物体以物体和靠近物体以物体和靠近物体x x x x长的绳为研究对象,同理:长的绳为研究对象,同理:长的绳为研究对象,同理:长的绳为研究对象,同理:联立以上两式解出绳中靠近物体联立以上两式解
23、出绳中靠近物体联立以上两式解出绳中靠近物体联立以上两式解出绳中靠近物体x x x x长处的张力大小长处的张力大小长处的张力大小长处的张力大小连接体问题的“连接”的本质是物体之间相互联系的相互作用力(不一定相互接触)连接体问题求解的关键是灵活选择研究对象,对研究对象认真受力分析和运动分析第17页,此课件共53页哦按顺序分析物体受到的性质力,防止漏力和添力按顺序分析物体受到的性质力,防止漏力和添力按顺序分析物体受到的性质力,防止漏力和添力按顺序分析物体受到的性质力,防止漏力和添力 受力分析的一般顺序是受力分析的一般顺序是受力分析的一般顺序是受力分析的一般顺序是先主动力先主动力先主动力先主动力(万有
24、引力包括重力、电场力)(万有引力包括重力、电场力)(万有引力包括重力、电场力)(万有引力包括重力、电场力),后被动力后被动力后被动力后被动力(洛伦兹力、弹力、摩擦力);被动力中,(洛伦兹力、弹力、摩擦力);被动力中,(洛伦兹力、弹力、摩擦力);被动力中,(洛伦兹力、弹力、摩擦力);被动力中,先洛伦兹力先洛伦兹力先洛伦兹力先洛伦兹力(与物体的速度有关),(与物体的速度有关),(与物体的速度有关),(与物体的速度有关),后接触力后接触力后接触力后接触力(弹力和摩擦力,与物体的加(弹力和摩擦力,与物体的加(弹力和摩擦力,与物体的加(弹力和摩擦力,与物体的加速度密切相关);接触力中速度密切相关);接触
25、力中速度密切相关);接触力中速度密切相关);接触力中先弹力,后摩擦力先弹力,后摩擦力先弹力,后摩擦力先弹力,后摩擦力(弹力是产生摩(弹力是产生摩(弹力是产生摩(弹力是产生摩擦力的必要条件)。擦力的必要条件)。擦力的必要条件)。擦力的必要条件)。弹力弹力弹力弹力看接触物体,弹力的个数小于等于接触物看接触物体,弹力的个数小于等于接触物看接触物体,弹力的个数小于等于接触物看接触物体,弹力的个数小于等于接触物体的个数,体的个数,体的个数,体的个数,摩擦力看摩擦力看摩擦力看摩擦力看接触面摩擦力的个数小于等于接触面的个数接触面摩擦力的个数小于等于接触面的个数接触面摩擦力的个数小于等于接触面的个数接触面摩擦
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