力物体的平衡及实验(第三周).ppt
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一 力的合成1 力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下 用一个力的作用代替几个力的作用 这个力就是那几个力的 等效力 合力 力的平行四边形定则是运用 等效 观点 通过实验总结出来的共点力的合成法则 2 共点的两个力合力的大小范围是 F1 F2 F合 F1 F23 合力可能比分力大 也可能比分力小 也可能等于某一个分力 4 共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和 最小值可能为零 二 力的分解1 力的分解遵循平行四边形定则 力的分解相当于已知对角线求邻边 2 两个力的合力唯一确定 一个力的两个分力在无附加条件时 从理论上讲可分解为无数组分力 但在具体问题中 应根据力实际产生的效果来分解 3 正交分解法 把一个力分解成两个互相垂直的分力 这种分解方法称为正交分解法 用正交分解法求合力的步骤 首先建立平面直角坐标系 并确定正方向 把各个力向x轴 y轴上投影 但应注意的是 与确定的正方向相同的力为正 与确定的正方向相反的为负 这样 就用正 负号表示了被正交分解的力的分力的方向 求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合 三 物体的受力分析1 对物体受力分析的一般思路 1 明确研究对象 研究对象可以是质点 结点 物体 物体系 2 按顺序分析物体所受的力 一般可先按重力 弹力 摩擦力的次序分析 再分析其他力 3 正确画出受力图 注意不同对象的受力图用隔离法分别画出 对于质点和不考虑力对物体的形变和转动效果的情况 可将各力平移至物体的重心上 即各力均从重心画起 4 检验 防止错画力 多画力和漏画力 2 受力分析的注意事项 1 只分析研究对象所受的力 不分析研究对象对其他物体所施的力 2 只分析根据性质命名的力 3 每分析一个力 都应找出施力物体 4 合力和分力不能同时作为物体所受的力 四 共点力的平衡1 平衡状态物体处于静止或者保持匀速直线运动状态 叫做平衡状态 2 平衡条件物体所受的合外力为零 F合 0 平衡条件常用的表达形式 在正交分解法中有3 平衡特点 1 二力平衡时 二力等值 反向 共线 2 非平行三力平衡时 三力共面 共点且首尾相接围成三角形 3 物体在多个共点力的作用下处于平衡状态 其中某一个力跟其余力的合力大小相等 方向相反 作用在一条直线上 同时这多个力可以构成一个封闭多边形 4 常用的求解方法 1 解三角形法 这种方法主要用来解决三力平衡问题 根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法 把三个平衡力转化为三角形的三条边 然后通过解这一三角形求解平衡问题 2 正交分解法 建立直角坐标系 把各个力沿坐标轴方向分解 列出沿两坐标轴的方程 此时平衡条件可表示为 Fx F1x F2x Fnx 0 Fy F1y F2y Fny 0 五 实验 验证力的平行四边形定则实验原理 使一个力F的作用效果和两个力F1 F2的作用效果相同 让同一条一端固定的橡皮条先后伸长到某点 所以一个力F就是这两个力F1 F2的合力 作出力F的图示 再作出两个力F1 F2的图示 根据平行四边形定则作出以F1 F2为邻边的平行四边形的对角线表示F合 比较F和F合的大小和方向是否相同 1 两次拉橡皮条的结点一定要拉到同一位置 2 用一个力F拉橡皮条时 作出力的图示 力的方向一定与橡皮条的方向在同一直线上 巩固练习 单选 2010年广东学业水平测试 一物体受到两个力的作用 大小分别是6N和4N 其合力F大小的范围是 A 2N F 10NB 4N F 10NC 6N F 10ND 4N F 6N解析 二力合成 合力的范围 F1 F2 F合 F1 F2 故2N F 10N 答案 A点评 本题属于 理解 层次 理解合力的范围 5 单选 2010年深圳学业水平模拟 大小分别为5N和15N的两个力 同时作用在一个物体上 则它们的合力可能是 A 5NB 8NC 15ND 25N 解析 合力范围为10N F 20N 故C对 答案 C 一 单项选择题 1 10 1 关于合力的下列说法 正确的是 A 几个力的合力就是这几个力的代数和B 几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力C 几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D 几个力的合力一定大于这几个力中最大的力 解析 合力可能大于分力 也可能小于分力或等于分力的大小 故C对 答案 C 二 单项选择题 11 16 11 物体同时受到同一个平面内三个共点力的作用 下列几组力的合力不可能为零的是 A 5N 7N 8NB 5N 2N 3NC 1N 5N 10ND 10N 10N 10N 解析 A B D选项都满足任意两个力之和大于 或等于 第三个力的条件 而C选项较小的两个力之和仍小于最大的力 因此合力不可能为零 故选C 答案 C 单选 如下图所示 拖拉机拉着耙耕地 拉力F与水平方向成 角 若将该力沿水平和竖直方向分解 则它的水平分力为 A Fsin B Fcos C Ftan D Fcot 解析 由力的平行四边形定则 水平分力为Fcos 答案 B点评 熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律 是解决本题的根本 单选 如图所示 细绳OA和OB悬挂着一物体P 细绳BO水平 那么关于细绳AO和BO拉力情况 下列判断正确的是 A OA绳拉力小于OB绳的拉力B OA绳拉力大于OB绳的拉力C OA绳的拉力和OB绳的拉力均小于重物P的重力D OA绳的拉力和OB绳的拉力均大于重物P的重力 答案 B 解析 受力分析如下图 FOA为直角三角形的斜边 大于直角边FOB 而FOA与FOB的合力与G等大反向 FOA G 由于角度未知 FOB与G无法比较 答案 B点评 本题属于 应用 层次 考查受力分析的方法 多选 下面关于力的说法中 正确的是 A 合力小于任何一个分力是可能的B 力的作用可以改变物体的运动状态C 物体在受到力作用的同时一定会对其它物体施力D 合力一定大于任何一个分力 解析 合力可以大于 等于或是小于其中某一分力 A正确 D错 力的作用效果有两条 改变物体的运动状态 改变物体的形状 B正确 力的作用是相互的 有受力物体 必有施力物体 C正确 答案 ABC 单选 2010年天津学业水平测试 如下图所示 在 探究求合力的方法 实验中 将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点 另一端系上两条细绳 用两个弹簧秤分别钩住两条细绳的绳套 互成一定角度地拉橡皮条 下列说法正确的是 A 两条细绳必须等长B 两条细绳必须垂直C 两个弹簧秆的拉力必须等大D 两个弹簧秆必须贴近木板表面且与木板平面平行 答案 D 解析 实验中两分力不一定垂直 也不一定等大 为了在纸上作图减小误差 两弹簧秤必须贴近木板平面且与平面平行 答案 D点评 在这个实验中 用橡皮条在拉力作用下发生的形变来反映力的作用效果 这个形变包括伸长量和伸长方向两项 伸长量反映橡皮条所受拉力的大小 伸长方向反映橡皮条所受拉力的方向 1 单选 两个力大小分别为2N和4N 作用方向在同一直线上 则它们的合力大小可能是 A 0B 6NC 7ND 8N 解析 同一直线上二个力的合力F F1 F2 F F1 F2 即2N F 6N 故B对 答案 B 2 单选 2010年广东佛山学业水平模拟 两个共点力的夹角 固定不变 其合力为F 当其中一个力增大时 下列说法正确的是 A F一定增大B F可以不变C F可能增大 也可能减小D 当0 90 F一定减小 C 3 单选 一根轻绳能承受的最大拉力为G 现将一重量为G的物体系在绳的中点 两手先并拢握住绳的两端 然后缓慢地左右对称分开 若想绳不断 两绳间的夹角不能超过 A 45 B 60 C 120 D 135 解析 物体受力如图所示 由几何知识 得 2Fcos G F G 得 60 即两绳之间的夹角不能超过120 故正确答案为C 答案 C 4 单选 2010年广东水平测试 如图所示 用力F把木块紧压在竖直墙上不动 木块对墙的压力为N 木块受到的摩擦力为f 受到的重力为G 则 A N FB N FC f GD f G 解析 在竖直方向由二力平衡条件得f G 答案 D 三 多项选择题 17 20 17 如下图 某小孩从滑梯上滑下 其中在BC段是匀速直线运动 忽略空气阻力 对于这段匀速运动过程的受力 下列说法正确的有 A 小孩只受到重力与支持力的作用B 小孩只受到重力与摩擦力的作用C 小孩受到重力 支持力和摩擦力的作用D 小孩受到的合外力为零 解析 小孩匀速运动 合外力为零 必然受到重力 支持力 摩擦力共同作用 故选CD 答案 CD- 配套讲稿:
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- 物体 平衡 实验 第三
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