《章末优化总结》相互作用——力PPT
对杆、绳弹力的进一步分析
1.杆的弹力
自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力.
固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,由物体所处的状态决定.
2.绳的弹力
(1)“死结”绳:可理解为把绳子分成两段,结点不可沿绳滑动,两侧看成两根独立的绳子,弹力大小不一定相等.
(2)“活结”绳:一般是由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩,实际上是同一根绳子.结点可沿绳滑动,两侧绳上的弹力大小相等.
如图甲所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求:
(1)轻绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比;
(2)轻杆BC对C端的支持力;
(3)轻杆HG对G端的支持力.
(1)绳杆支架问题中一定先判断绳是“死结”还是“活结”,杆是“自由杆”还是“固定杆”,一般选结点为研究对象受力分析.
(2)杆的弹力与绳的弹力不同,绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向,但杆的弹力方向不一定沿杆的方向,其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定,可以理解为“按需提供”,即为了维持物体的状态,由受力平衡求解得到所需弹力的大小和方向.
摩擦力的“突变”问题
摩擦力突变的常见情况
分类 说明 案例图示
静—静“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于平衡状态,当作用在物体上的其他力发生突变时,如果物体仍能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小或方向将会发生“突变” 在水平力F作用下物体静止于斜面,F突然增大时物体仍静止,则所受静摩擦力大小或方向将“突变”
物体受到的外力发生变化时,物体受到的摩擦力就有可能发生突变.解决这类问题的关键:正确对物体进行受力分析和运动状态分析,从而找到物体摩擦力的突变“临界点”.
物体平衡中的临界和极值问题
1.临界问题
(1)临界状态:物体的平衡状态将要发生变化的状态.
(2)当某物理量发生变化时,会引起其他物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,这类问题的描述中经常出现“刚好”“恰好”等词语.
(3)处理这类问题的最有效方法是假设推理法,也就是先假设,再根据平衡条件及有关知识列平衡方程,最后求解.
(4)常见的临界状态
2.极值问题:也就是指平衡问题中,力在变化过程中的最大值和最小值问题.解决这类问题常用以下三种方法:
解析法根据物体的平衡条件列方程,在解方程时,采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值
图解法根据物体的平衡条件作出物体的受力分析图,画出平行四边形或矢量三角形进行动态分析,确定最大值或最小值
极限法极限法是一种处理临界问题的有效方法,它是指通过恰当选取某个变化的物理量将问题推向极端(“极大”“极小”“极右”“极左”等),从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来,使问题明朗化,便于分析求解
解决临界极值问题时应注意的问题
(1)求解平衡中的临界问题和极值问题时,首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点.
(2)临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而是要把某个物理量推向极端,即极大和极小,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论.
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《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3..
《力的合成和分解》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定..
《牛顿第三定律》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道力的作用是相互的,并了解作用力、反作用力的概念. 2.理解牛顿第三定律的含义.(重点) 3.会用牛顿第三定律解决..
发布于:2020-05-03 14:12:15
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高中必修一
《共点力的平衡》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系.
2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题.
3.掌握动态平衡的特征,熟练解决其问题.
4.掌握整体法与隔离法的应用.
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共点力的平衡PPT,第二部分内容:新知探究
1.对平衡状态的理解
(1)两种平衡状态:共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态.
(2)“静止”和“v=0”的区别与联系
v=0a=0时,是静止,是平衡状态a≠0时,不是平衡状态
总之,平衡状态是指a=0的状态.
2.共点力平衡的条件
表达式:_________.
(1)图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡.下列说法正确的是( )
A.水平地面对手杖没有摩擦力的作用
B.水平地面对卓别林没有摩擦力的作用
C.水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上
D.水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的
提示:选D.手杖有向右滑动的趋势,卓别林有向左滑动的趋势,水平地面对手杖和卓别林均有摩擦力的作用,选项A、B错误;水平地面对手杖的弹力方向垂直于地面向上,选项C错误;地面对卓别林的摩擦力方向向右,所以水平地面对卓别林的作用力方向斜向右上方,一定不是竖直向上的,选项D正确.
(2)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的弹力大小为FN1,木板对球的弹力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中( )
A.FN1始终减小,FN2始终增大
B.FN1始终减小,FN2始终减小
C.FN1先增大后减小,FN2始终减小
D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大
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共点力的平衡PPT,第三部分内容:师生互动
对共点力平衡条件的理解
我们处在一个异彩纷呈的世界里,世界上的物体可谓千姿百态.远古的巨石千百年来一直神奇地矗立着(如图).都市里的人,却自有动中取静的办法,到了大商场里,你只要站着不动,自动扶梯就会安稳匀速地送你上楼下楼(如图).从物理学角度来看,如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就说这个物体是处于平衡状态.因此,巨石、匀速电梯上站立的人都是处于平衡状态.那么,保持物体平衡需要什么条件呢?
要点提示 如果物体受两个力作用而平衡,这两个力一定等大反向且作用在一条直线上,即合力为零.如果物体受多个力而平衡,根据力的合成定则,我们可以把任意两个共点力用一个合力来等效代替,据此,三个以上的共点力最终都可以等效简化为两个共点力.可见,三个以上共点力的平衡,最终也都可以简化为二力平衡.根据二力平衡条件,我们就可以得出在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即F合=0.
【核心深化】
物体受共点力作用,下列说法正确的是( )
A.物体的速度等于零,物体就一定处于平衡状态
B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态
C.物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态
D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态
[解析] 处于平衡状态的物体,从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动状态,从受力上来看,物体所受合外力为零.速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A错;物体相对于另一物体静止时,该物体相对地面不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡状态,故选项B错;选项C符合平衡条件,为正确选项;物体做匀加速运动,所受合力不为零,故不是平衡状态,选项D错.
(多选)关于共点力,下列说法中正确的有( )
A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,那么这两个力是共点力
B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,那么这两个力是共点力
C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点不在同一点上,那么这几个力也可能是共点力
D.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线可以汇交于一点,那么这几个力是共点力
解析:选BCD.作用在一个物体上的几个力,如果作用在物体的同一点或者虽不作用在物体的同一点,但力的作用线交汇于一点,那么这几个力是共点力,所以选项C、D正确;大小相等、方向相反的力不一定作用在同一点,但一对平衡力必作用于同一物体的同一直线上,是共点力,所以选项A错误,选项B正确.
解决平衡问题常用方法
如图所示,重物的重力为G,轻绳AO与BO的A、B端是固定的,平衡时AO是水平的,BO与竖直方向的夹角为θ,能否用分解法和合成法两种方法求出AO的拉力FT1和BO的拉力FT2的大小?
要点提示 选取O点为研究对象,其受力如图甲所示,O点受到三个力的作用:重物对O的拉力大小为G,AO绳的拉力FT1,BO绳的拉力FT2.如图乙所示,作出FT1和FT2的合力等于重力大小,在三角形中解出两绳拉力大小.如图丙所示,将重力沿两绳的方向分解,在三角形中解出两绳拉力大小.
【核心深化】
1.处理静态平衡问题的常用方法
方法 内容
合成法 物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反
分解法 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件
正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用而平衡,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件
力的三角形法 对受三个力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力
2. 解决共点力作用下物体平衡问题的一般思路
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共点力的平衡PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(2019•集宁校级月考)如图所示,人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,不计空气阻力,以下说法正确的是( )
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.人的重力和人对踏板的压力是一对平衡力
D.人对踏板的压力就是人的重力
解析:选A.人站在自动扶梯上,人受到竖直向下的重力作用和竖直向上的支持力作用,人相对于扶梯是静止的,没有运动也没有运动趋势,人不受摩擦力作用,故A正确,B错误;重力和支持力是一对平衡力,人的重力和人对踏板的压力不是平衡力,C错误;人对踏板的压力属于弹力,人的重力是万有引力,二者是不同性质的力,故D错误.
2.(多选)(2019•湖北八校联考)如图所示,A、B两球质量均为m,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处,已知两球均处于平衡状态,OAB恰好构成一个正三角形,则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.球A可能受到四个力的作用
B.弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力
C.绳OB对球B的拉力大小一定等于mg
D.绳OA对球A的拉力大小等于或小于1.5mg
解析:选ACD.对球B受力分析,据共点力平衡可知弹簧和绳对球B的作用力大小均为mg,选项C正确;对同一弹簧而言,产生的弹力处处相等,故弹簧对球A的弹力等于对球B的弹力,选项B错误;对球A分析可知,一定受重力、弹簧的弹力、墙面的支持力作用,可能受地面的支持力和绳的拉力,地面的支持力和绳的拉力也可能有一个为0,当地面对球A的支持力为0时,绳上的拉力最大,等于重力和弹簧竖直方向的分力之和,即1.5mg,故选项A、D正确.
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《受力分析和共点力的平衡》力与平衡PPT 第一部分内容:高频考点一 物体的受力分析 [知识贯通] 1.受力分析 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的外力都分析出来,并画出物..
《共点力的平衡》力与平衡PPT下载 第一部分内容:课标要求 1.知道什么是平衡状态及平衡状态的两种形式。 2.掌握共点力平衡的条件及力的平衡的概念。 3.会用共点力的平衡条件解答实..
《共点力的平衡》力与平衡PPT课件 第一部分内容:【学习素养明目标】 物理观念:1.知道平衡状态和力的平衡的概念.2.了解共点力作用下物体平衡的概念.3.知道共点力的平衡条件. 科学思..
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高中必修一
《力的合成和分解》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念.
2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定则求合力,知道分力与合力间的大小关系.(重点)
3.知道共点力的概念,力的分解原则,会用作图法、计算法求合力.(难点)
4.知道力的三角形定则,会区别矢量和标量.(重点,难点)
5.会用正交分解法求分力.
6.会通过实验探究力的平行四边形定则.
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力的合成和分解PPT,第二部分内容:新知探究
一、合力与分力
1.共点力:作用在物体的__________或者延长线__________的一组力.
2.当物体受到几个力的共同作用时,可以用一个力代替它们,这个力产生的效果跟原来几个力的__________相同,那么这个力就叫做那几个力的_____,原来的几个力叫做这个力的_____.
二、力的合成和分解
1.力的合成定义:求_______________的过程.
2.平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力的线段为______作平行四边形,这两个邻边之间的____________就代表合力的大小和方向.
3.多力合成的方法:先求出____________的合力,再求出这个合力与____________的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.
4.分解法则:遵循平行四边形定则.把一个已知力F作为平行四边形的____________,与力F共点的平行四边形的两个______,就表示力F的两个分力F1和F2.
5.力的分解依据
一个力可以分解为两个力,如果没有限制,一个力可以分解为______对大小、方向不同的分力.
三、矢量和标量
1.矢量:既有大小,又有方向,合成时遵守__________________或__________________的物理量.
2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照____________相加的物理量.
(1)合力及其分力可以同时作用在物体上. ( )
(2)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替.( )
(3)两个力的合力一定比其分力大.( )
(4)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则.( )
(5)既有大小又有方向的物理量一定是矢量.( )
(6)对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到的力不能画在该物体上.( )
(1)某同学在单杠上做引体向上,在图中的四个选项中双臂用力最小的是( )
提示:选B.根据两个分力大小一定时,夹角增大,合力减小可知:双臂拉力的合力一定(等于同学自身的重力),双臂的夹角越大,所需拉力越大,故双臂平行时,双臂的拉力最小,各等于重力的一半,故B正确.
(2)(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A端悬挂不同的重物,并保持静止.通过实验会感受到( )
A.细绳是被拉伸的,杆是被压缩的
B.杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C.细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A
D.所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大
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力的合成和分解PPT,第三部分内容:师生互动
合力与分力
如图所示,一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水,那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同?二者能否等效替换?
要点提示 效果相同,能等效替换.
【核心深化】
1.合力与分力的“三性”
2.合力与分力的大小关系
两个力共线
(1)最大值:当两个力同向时,合力F最大,Fmax=F1+F2,合力与分力方向相同
(2)最小值:当两个力反向时,合力F最小,Fmin=|F1-F2|,合力与分力中较大的力方向相同
两分力成某一角度θ
合力大小的范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2.夹角θ越大,合力就越小
合力可以大于等于两分力中的任何一个力,也可以小于两分力中的任何一个力
3.求共点力合力的常用方法
(1)作图法:作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下:
(2)计算法
①两分力共线时
F1与F2方向相同
合力大小F=F1+F2,方向与F1和F2的方向相同
F1与F2方向相反
合力大小F=|F1-F2|,方向与F1和F2中较大的方向相同
②两分力不共线时:可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线,即为合力.以下为求合力的两种常见的特殊情况:
关键能力1 对合力与分力等效关系的理解
(多选)(2019•南昌高一检测)关于几个力与其合力的说法中,正确的有( )
A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同
B.合力与原来那几个力同时作用在物体上
C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D.不同性质的力不可以合成
[解析] 由合力和分力的定义可知,A正确;合力和它的分力是等效替代关系,而不是物体同时受到合力和分力,它们不能同时存在,B错误,C正确;力能否合成与力的性质无关,D错误.
关键能力2 合力与分力的大小关系
(2019•工农校级期末)在力的合成中,下列关于两个分力与它们的合力关系的说法中,正确的是( )
A.合力一定大于每一个分力
B.合力一定小于每一个分力
C.两个分力大小不变,夹角在0°~180°之间变化时,夹角越大合力越小
D.两个分力大小不变,夹角在0°~180°之间变化时,夹角越大合力越大
关键能力3 合力范围的确定
(1)(2019•宜昌高一检测)大小分别是30 N和25 N的两个力,同时作用在一个物体上,对于合力F大小的估计最恰当的是( )
A.F=55 NB.25 N≤F≤30 N
C.25 N≤F≤55 ND.5 N≤F≤55 N
(2)三个共点力F1=5 N、F2=8 N、F3=10 N作用在同一个质点上,其合力大小范围正确的是( )
A.0≤F≤23 NB.3 N≤F≤23 N
C.7 N≤F≤23 ND.13 N≤F≤23 N
关键能力4 平行四边形定则在求合力中的应用
(2019•南昌校级期中)南昌八一大桥是江西省第一座斜拉索桥,全长3 000多米,设计为双独塔双索面扇形预应力斜拉桥,如图所示.挺拔高耸的103米主塔似一把利剑直刺苍穹,塔两侧的多对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲.假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是53°,每根钢索中的拉力都是5×104 N,那么它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何?(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)
1.三个分力的合力范围的确定方法
最大值三力同向合力最大,即Fmax=F1+F2+F3
最小值(1)若其中一个力在另两个力的合力范围之内,合力最小值为0
(2)若其中一个力不在另两个力的合力范围之内,合力最小值等于最大力减去两个较小力(绝对值)
2.多个力合成的技巧
多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则,但要掌握一定技巧,一般情况下:
(1)若有两分力共线(方向相同或相反),应先求这两个分力的合力.
(2)若两分力F1、F2垂直,则先求F1、F2的合力.
(3)若两分力大小相等,夹角为120°,则先求它们的合力(大小仍等于分力).
【达标练习】
1.(多选)(2019•东丽校级期中)下列关于合力和分力的说法中,正确的是( )
A.分力与合力同时作用在物体上
B.分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上产生的效果相同
C.几个力的合力就是这几个力的代数和
D.合力可能大于、等于或小于任一分力
2.(2019•永城校级期末)两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的合力为F,以下说法正确的是( )
A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大
B.合力F总比分力F1和F2中任何一个力都大
C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大
D.若合力F不变,θ角越大,分力F1和F2就越大
... ... ...
力的合成和分解PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(多选)(2019•杭州高一检测)已知两个分力的大小为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中不正确的有( )
A.不可能出现F B.不可能出现F>F1同时F>F2的情况 C.不可能出现F D.不可能出现F>F1+F2的情况 解析:选ABC.如果F1与F2大小相等,方向相反,则其合力为零,既小于F1又小于F2,故A错误;如果F1、F2同向,则合力F=F1+F2,既大于F1又大于F2,故B错误;合力F的范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,因此,C错误,D正确. 2.(多选)如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力,可采取的办法有( ) A.只增加绳的长度 B.只增加重物的重量 C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动 3.某同学用如图甲所示的装置“验证力的平行四边形定则”.用一木板竖直放在铁架台和轻弹簧所在平面后,其部分实验操作如下,请完成下列相关内容: (1)如图甲,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O; (2)卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端,用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数.图乙中B弹簧测力计的读数为________N; (3)该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示,请在图丙中作出FA、FB的合力F′. ... ... ... 《章末优化总结》相互作用力PPT 整合提升 对杆、绳弹力的进一步分析 1.杆的弹力 自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力. 固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,.. 《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3.. 《牛顿第三定律》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道力的作用是相互的,并了解作用力、反作用力的概念. 2.理解牛顿第三定律的含义.(重点) 3.会用牛顿第三定律解决..
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高中必修一
《牛顿第三定律》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道力的作用是相互的,并了解作用力、反作用力的概念.
2.理解牛顿第三定律的含义.(重点)
3.会用牛顿第三定律解决简单问题.(难点)
4.会区分平衡力和作用力与反作用力.
... ... ...
牛顿第三定律PPT,第二部分内容:新知探究
一、作用力和反作用力
1.力是物体对______的作用,一个力一定存在着受力物体和____________.
2.力的作用总是______的,物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力.作用力和反作用力总是____________,同时存在的.
二、牛顿第三定律
1.实验探究:如图,两个弹簧测力计A和B连接在一起,用手拉A,结果发现两个弹簧测力计的示数是______的.改变拉力,弹簧测力计的示数也随之改变,但两个弹簧测力计的示数总是______,这说明作用力和反作用力大小______,方向______.
2.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小______,方向______,作用在_______________.
三、物体受力的初步分析
1.分析思路:一是根据物体__________________来分析和判断其受力情况;二是根据各种力的特点,从____________的角度来分析物体的受力.
2.常遇到的力:重力、弹力、摩擦力.
3.平衡力与相互作用力
(1)一对相互平衡的力作用在____________物体上,一对作用力与反作用力分别作用在______物体上;
(2)一对相互平衡的力不一定是____________的力,而一对作用力与反作用力一定是同一种类的力.
(1)作用力与反作用力可以作用在同一物体上.( )
(2)作用力与反作用力的作用效果不能抵消.( )
(3)作用力和反作用力总是大小相等,方向相反.( )
(4)人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力.( )
(5)作用力和反作用力同时产生、变化、消失,不分先后.( )
(6)受力分析时,只分析物体受到的力.( )
(1)(2019•望花校级学业考试)物理课本放在水平桌面上,文具盒放在物理课本上,则( )
A.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力
B.物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力
C.物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力
D.桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力
提示:选B.文具盒放在物理课本上,物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力大小相等,方向相反,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故B正确;物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力,作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力大小不相等,而且都作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故D错误.
(2)为了丰富中学生课余时间的文化生活,同学们组织了掰手腕游戏,如图所示,甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏,关于他们的手之间的力,下列说法正确的是( )
A.甲掰赢了乙,是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B.只有当甲、乙僵持,不分胜负时,甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力
C.甲、乙比赛对抗时,无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系
D.无论谁胜谁负,甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小
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牛顿第三定律PPT,第三部分内容:师生互动
对牛顿第三定律的理解
【核心深化】
1.表达式:F=-F′,负号表示作用力F与反作用力F′的方向相反.
2.作用力与反作用力的“四同”“三异”
关键能力1 对作用力与反作用力的理解
(2019•三门峡期末)在探究作用力和反作用力的关系实验中,把A、B两个轻质弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,如图(a)所示.可以看到两个测力计的指针同时移动.稳定后,测力计A受到B的拉力F′,测力计B受到测力计A的拉力F.
(1)B弹簧秤放大如图(b)所示,读数F为________N;
(2)F和F′的关系为________;
(3)手对弹簧秤A的拉力大小为________N.
关键能力2 对牛顿第三定律的理解
(2019•上海学业考试)关于牛顿第三定律,下面说法中正确的是( )
A.两物体间先有作用力,后有反作用力
B.作用力与反作用力可以是不同性质的力
C.作用力与反作用力同时产生,同时消失
D.作用力与反作用力的合力等于零
正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义
“总是”是强调对于任何物体,在任何情况下,作用力与反作用力的关系都成立.对此,我们可以从以下几个方面理解.
(1)不管物体的大小、形状如何,例如,大物体与大物体之间,大物体与小物体之间,任何形状的物体之间,其相互作用力总是大小相等、方向相反的.
(2)不管物体的运动状态如何,例如,静止的物体之间,运动的物体之间,静止与运动的物体之间,其相互作用力总是大小相等、方向相反的.
(3)作用力与反作用力的产生和消失是同时的.两者中若有一个产生或消失,则另一个必然同时产生或消失.
【达标练习】
1.(2019•丰台月考)《荀子•议兵》中写道:“经桀作尧,譬之若以卵投石,以指绕沸.”,其中“以卵击石”意思为拿鸡蛋去碰石头.比喻不估计自己的力量,自取灭亡.从物理学的角度看鸡蛋与石头相碰,下列说法中正确的是( )
A.石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
B.石头对鸡蛋的力小于鸡蛋对石头的力
C.石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力大小相等
D.石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力方向相同
2.(2019•北京学业考试)第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办.越野滑雪是比赛项目之一,如图为中国运动员在训练中的照片,运动员在赛道上滑行时,关于滑雪板与赛道之间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力
B.滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力
C.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等
D.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同
相互作用力与平衡力的比较
如图所示,在水平桌面上放置一个重为G的茶杯,试分析茶杯受到哪几个力的作用?这个力的反作用力分别是什么力?这几个力的平衡力又分别是什么力?
要点提示 如图所示,茶杯受到重力G和桌面对它的支持力FN这两个力的作用,重力G的反作用力是茶杯对地球的吸引力,支持力FN的反作用力是茶杯对桌面的压力,茶杯受到的重力G和桌面对茶杯的支持力FN正好是一对平衡力.
2.区分作用力、反作用力和平衡力的方法
区分作用力、反作用力和平衡力,最简单的方法是看涉及的物体个数.
(1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体,是甲物体对乙物体的关系.
(2)平衡的一对力涉及三个物体,即两个施力物体同时作用在一个受力物体上.
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牛顿第三定律PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(2019•晋中月考)关于作用力和反作用力,下面说法中正确的是( )
A.物体相互作用时,先产生作用力,然后才产生反作用力
B.作用力和反作用力大小相等,方向相反,在同一条直线上,因此它们的合力为零,是一对平衡力
C.放在水平桌面上的书所受重力和支持力互为作用力与反作用力
D.作用力和反作用力总是同时产生,同时消失,分别作用在相互作用的两个不同物体上
2.(2019•浙江模拟)如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是( )
A.小明与船之间存在摩擦力
B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力
D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
3.下列各选项中的一对力,属于相互作用力的是( )
A.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力
B.电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力
C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力
D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力
4.(多选)(2019•赣州期末)在做验证牛顿第三定律DIS实验时,把两个力传感器的挂钩钩在一起,向相反的方向拉动,两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线如图所示,观察分析图线可得到的实验结论是( )
A.作用力与反作用力的性质可以不同
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小同时变化
D.作用力与反作用力作用在一条直线上
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《章末优化总结》相互作用力PPT 整合提升 对杆、绳弹力的进一步分析 1.杆的弹力 自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力. 固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,..
《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3..
《力的合成和分解》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定..
发布于:2020-05-03 14:12:15
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高中必修一
《摩擦力》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道摩擦力的定义及分类.(重点)
2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.(重点)
3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.(难点)
4.了解最大静摩擦力的概念,并知道滑动摩擦力和最大静摩擦力之间的大小关系.
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摩擦力PPT,第二部分内容:新知探究
一、滑动摩擦力
1.定义:两个____________的物体相对滑动时,在接触面上会产生一种__________________的力,这种力叫做滑动摩擦力.
2.方向:总是沿着____________,并且跟物体____________的方向相反.
3.大小:两个物体间的滑动摩擦力的大小跟______成正比,用公式表示为F=______,其中μ是比例常数(它是两个力的比值,没有单位),叫做____________,它的数值跟相互接触的两个物体的______有关,还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关.
二、静摩擦力
1.定义:两个物体之间只有__________________,而没有____________时产生的摩擦力叫做静摩擦力.
2.方向:总是沿着____________,并且跟物体_______________的方向相反.
3.大小:当相对运动趋势增强时,静摩擦力也随之增大,但有一个限度,这个静摩擦力的最大值叫做__________________.而两物体间实际发生的静摩擦力F在______与__________________之间,即____________.
(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势. ( )
(2)摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间.( )
(3)滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同.( )
(4)摩擦力的大小与正压力成正比.( )
(5)最大静摩擦力大小略大于滑动摩擦力大小.( )
(1)(2019•西城校级期中)下列哪些措施是为了减小摩擦力( )
A.在轴承中滴润滑油
B.轮胎表面有花纹状的沟槽
C.自行车刹车时用力捏闸
D.冰雪天气地面上撒沙铺草
提示:选A.在轴承中滴润滑油,可以减小轴承与车轮之间的摩擦力,故A正确;轮胎表面都有花纹状的沟槽,是为了增大动摩擦因数,能使车在雨天与地面间产生足够的摩擦力,故B错误;自行车刹车时用力捏闸,是为了增大闸与车轮之间的正压力,从而增大摩擦力,使车容易停下,故C错误;冰雪天气地面上撒沙铺草可以增大冰与人(或车)之间的摩擦力,故D错误.
(2)如图所示,若小猫沿树匀速攀上和匀速下滑,它所受的摩擦力分别是F1和F2,则( )
A.F1向下,F2向上,且F1=F2
B.F1向下,F2向上,且F1>F2
C.F1向上,F2向上,且F1=F2
D.F1向上,F2向下,且F1=F2
(3)如图所示,F1赛车的加速性能很好,试分析F1赛车在加速阶段的动力来源.
提示:车辆在地面上不打滑的情况下,车轮与地面接触时是相对静止的,车轮高速运转时,相对地面向后运动,给地面一个向后的静摩擦力,同时地面给车轮一个向前的静摩擦力,推动赛车加速运动,这个静摩擦力就是赛车的动力.
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摩擦力PPT,第三部分内容:师生互动
对静摩擦力的理解和应用
把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示.
当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力至2 N时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变.
(1)木块受到拉力1 N时,有相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢?
(2)随着外力的增大,静摩擦力有什么变化?
(3)静摩擦力在哪里产生?沿什么方向?
要点提示 (1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力.
(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值.
(3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间.静摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反.
【核心深化】
1.静摩擦力产生的条件
(1)接触面是粗糙的.
(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势.
(3)两物体在接触面上有压力(弹力).
摩擦力与弹力的存在关系:两物体间有摩擦力时,必有弹力;而两物体间有弹力时,不一定有摩擦力.
2.对“相对运动趋势”的理解
(1)相对运动趋势,是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能,但还处于相对静止状态.
(2)相对运动趋势的方向,是指假设接触面光滑时,物体将要发生相对运动的方向.
3.判断静摩擦力的有无的方法
(1)条件判断法:接触面之间有弹力、粗糙且有相对运动趋势.
(2)假设法:
4.静摩擦力的方向判定方法
直接法 对于相对运动趋势比较明显的情况,可以根据“静摩擦力的方向沿着接触面,与相对运动趋势的方向相反”直接判断
假设法 假设接触面是光滑的,判断物体将向哪个方向滑动,从而确定相对运动趋势的方向,进而判断出静摩擦
力的方向状态法 当物体受力处于平衡状态时,根据二力平衡,判断出静摩擦力的方向
力的作用效果法 如果相互接触的物体间存在静摩擦力,则必有相应的作用效果,或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定静摩擦力的方向
力的相互性法 若甲、乙两物体间有静摩擦力,并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向,则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反
5.静摩擦力的大小
静摩擦力的大小范围为0 关键能力1 对静摩擦力的理解 关于静摩擦力,下列说法中正确的是( ) A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力 B.静摩擦力总是阻碍物体的运动 C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 关键能力2 对静摩擦力的有无和方向的判断 判断各图中物体A是否受摩擦力作用(A和B相对静止);若有,判断A受的摩擦力沿什么方向? (1)图a中A、B相对地面静止; (2)图b中A、B相对地面静止; (3)图c中A、B一起向右做匀速直线运动; (4)图d中A、B一起向右做匀速直线运动. 关键能力3 静摩擦力的计算 如图所示,一质量M=2 kg 的物体放在动摩擦因数μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1 kg的小桶相连.已知M与水平面间的最大静摩擦力Fm=4.5 N,滑轮的摩擦不计,g=10 N/kg,求在以下情况中M受到的摩擦力的大小. (1)只挂m0,处于静止状态时; (2)只挂m0,但在M上再放一个M′=3 kg的物体时; (3)只在桶内加入m1=0.33 kg的沙子时. ... ... ... 摩擦力PPT,第四部分内容:随堂知能演练 1.(2019•青羊校级月考)关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是( ) A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同 B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线 C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动 D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力 2.(多选)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),如图所示.下列说法中正确的有( ) A.瓶中油越多,手必须握得越紧 B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大 C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的 D.以上说法都正确 3.如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱.试判断下列情况中,木箱所受的摩擦力及其方向. (1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动); (2)汽车刹车时(二者无相对滑动); (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动); (4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时; (5)汽车在匀速行驶中突然加速,木箱在车上滑动时. ... ... ...
发布于:2020-05-03 14:12:14
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高中必修一
《重力与弹力》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道力的概念及矢量性,会作力的图示.(重点)
2.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向,理解重心的概念.(难点)
3.知道形变的概念,并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.
4.知道弹力的定义及产生的条件,会判断两个物体间是否存在弹力,并会判断弹力的方向.(重点)
5.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.(难点)
6.探究弹力和弹簧伸长的定量关系.
... ... ...
重力与弹力PPT,第二部分内容:新知探究
1.基本性质
(1)定义:由于________________而使物体受到的力,叫做重力.
(2)大小:G=_________.
(3)方向:总是___________.
(4)g的含义:重力加速度,通常取9.8 m/s2.
(1)定义:物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可认为各部分受到的重力作用___________________,这一点就是物体的重心.
(2)决定物体重心位置的因素
①物体的_________.
②物体___________.
(3)确定重心位置:_________法.
3.力的图示
(1)力的三要素:力的大小、方向和_________.
(2)表示方法:可以用有向线段表示力.有向线段的_________表示力的大小,_________表示力的方向,__________________表示力的作用点.
1.形变:物体在力的作用下_________或_________会发生改变,这种变化叫做形变.
2.定义:发生_______的物体,由于要____________,对与它接触的物体会产生力的作用.
3.分类:压力、_________和_________.
4.方向:(1)压力和支持力:垂直于_________,指向被压或被支持的物体.
(2)绳的拉力:沿着绳子指向绳子_______________.
三、胡克定律
1.弹性形变:撤去作用力后能够____________的形变.
2.弹性限度:当形变超过一定的限度时,撤去作用力后,物体不能____________原来形状的限度.
3.胡克定律:弹簧发生____________时,弹力的大小F跟弹簧_______________的长度x成正比,即F=_________.
4.劲度系数:公式F=kx中的k称为____________,单位是____________,单位的符号是_________.
(1)重力的方向也可以表述为指向地心.( )
(2)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上.( )
(3)书本放在桌子上,书本和桌子都发生了形变.( )
(4)相互接触的物体间一定存在弹力.( )
(5)在弹性限度内,两根弹簧被拉长相同的长度,弹力的大小一定相等.( )
(6)在弹性限度内,同一根弹簧被拉伸长度x和被压缩长度x,弹力的大小相等.( )
(1)(2019•桐庐校级月考)从科学方法角度来说,物理学中引入“重心”概念主要运用了( )
A.控制变量方法 B.等效替代方法
C.理想实验方法 D.建立模型方法
(2)在图中,C图中的接触面是光滑的,A、B两球间一定有弹力作用的是(都静止)( )
提示:选B.判断A、B两球间有无弹力,要依据弹力产生的两个条件:一是相互接触;二是发生弹性形变.四个选项中都满足了接触这一条件,但是否发生了形变难以观察,这时可以利用“假设法”来判断.在A图中,若拿去A球,则B球静止,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力;在B图中,若拿去A球,则B球将向左运动,故A、B间存在相互挤压,即A、B间存在弹力;在C图中,若拿去A球,则B球静止,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力;在D图中,A、B间可能有弹力,也可能无弹力,故选项B正确.
(3)在地球上,由于物体受到地心引力的影响,都有向下运动的趋势,这是我们都熟知的自然现象.可是在中国科技馆中,却有这样一种物体,名叫双锥体,如图所示.将双锥体滚子移到导轨较低的一端,再放开双手,锥体将会自动上滚.也就是说双锥体可以在没有外力的作用下,由低向高运动,双锥体会爬坡.我们看到的现象就是双锥体由低处向高处运动.试解释这一现象.
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重力与弹力PPT,第三部分内容:师生互动
重力的性质和重心的位置
如图所示,树上的苹果会落向地面;建筑工地上工人常用重垂线来检测墙壁是否竖直.为什么树上的苹果总要落向地面?为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直呢?
要点提示 物体落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用;重垂线能检测墙壁是否竖直,也是因为重力的方向是竖直向下的,重锤静止时,悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的,如果墙壁与细线平行,就说明墙壁是竖直的,没有倾斜.
【核心深化】
1.重力的产生、方向、大小和重心
产生 由于地球的吸引而使物体受到的力,一般不等于地球吸引力
方向 竖直向下或垂直于水平面向下
大小 G=mg
(1)在同一地点,重力的大小与质量成正比
(2)在不同地点,同一物体的重力随纬度的增加而增大,随海拔高度的增加而减小
(3)重力的大小与物体的运动状态无关,与物体是否受其他的力无关
2.重心与物体形状、质量分布情况的关系
关键能力1 对重力的理解
(2019•广西玉林高一期中)关于重力的说法,正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力作用
C.同一物体在地球上无论向上或向下运动,都受到重力
D.物体只有在向下运动时才受到重力作用
关键能力2 对重心的理解
关于物体的重心,下列说法不正确的是( )
A.物体的重心有可能不在物体上
B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心
C.一砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变
D.舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内的位置不变
关键能力3 用重心知识解释生活现象
在对重力的本质认清之前,我国古代劳动人民就有了比较复杂的应用.我国西安半坡出土了一件古代的尖底陶瓶,如图所示,这种陶瓶口小腹大,有两耳在瓶腰偏下的地方,底尖,若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水.试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的.
确定重心的方法
(1)质量分布均匀的物体,重心位置只跟物体的形状有关.
若物体的形状是中心对称的,对称中心就是重心.如:直尺、铅球等实心物体,以及篮球、排球等空心物体,它们的重心都在几何中心,如图所示.
(2)悬挂法确定薄板状物体的重心.
原理:二力平衡时,两个力等大反向.
方法:薄板状物体的重心可用悬挂法确定,如图所示,先在A点把板悬挂起来,物体静止时,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体悬挂起来,同理知,物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上,AB和CD的交点O就是薄板的重心位置.
【达标练习】
1.(2019•兴庆校级期末)下列关于重力、重心的说法,正确的是( )
A.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合
B.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外
C.用一绳子将物体悬挂起来,物体静止时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
D.重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的
2.如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会( )
A.一直下降
B.一直上升
C.先升高后降低
D.先降低后升高
弹力的有无和方向的判断
如图所示,将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中,钢球在各容器的底部与侧壁相接触,处于静止状态.若钢球和各容器都是光滑的,各容器的底部均处于水平面内,各容器的侧壁对钢球有没有弹力作用?
要点提示 在将容器的侧壁去掉时,钢球仍处于静止,故各容器的侧壁对钢球没有弹力作用.
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重力与弹力PPT,第四部分内容:核心素养聚焦
绳、杆、弹簧和橡皮筋都能产生弹力,但是有的能瞬间变化,有的则不能;弹力的大小有的可用胡克定律和平衡条件求出,有的只能根据平衡条件和运动定律求出;弹力的方向也不相同.比较如下:
既可受拉力,又可受压力
形变量是微小的
形变消失或改变几乎不需要时间
既可受拉力,又可受压力
非微小形变
一般形变变化需要一段时间
仅能受拉力
形变量是微小的
形变消失或改变几乎不需要时间
仅能受拉力
非微小形变
一般形变变化需要一段时间
【达标练习】
1.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2 N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力( )
A.大小为2 N,方向平行于斜面向上
B.大小为1 N,方向平行于斜面向上
C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上
D.大小为2 N,方向竖直向上
2.(多选)如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3 N,GB=4 N.A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧的弹力F=2 N,则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是( )
A.5 N和6 N B.5 N和2 N
C.1 N和6 N D.1 N和2 N
... ... ...
《章末优化总结》相互作用力PPT 整合提升 对杆、绳弹力的进一步分析 1.杆的弹力 自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力. 固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,..
《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3..
《力的合成和分解》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定..
发布于:2020-05-03 14:12:14
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高中必修一
《受力分析和共点力的平衡》相互作用——力PPT
第一部分内容:高频考点一 物体的受力分析
[知识贯通]
1.受力分析
根据研究的问题,选取合适的物体作为研究对象,分析研究对象受到哪些力的作用,并画出所受力的示意图,这一过程即为物体的受力分析。
2.受力分析的一般步骤
[特别提醒]
两个相互接触的物体间有弹力时,不一定有摩擦力;但有摩擦力则必有弹力。
[集训联通]
[典例1][多选]如图所示,斜面体B放置于水平地面上,其两侧放有物体A、C,C通过轻绳连接于天花板,轻绳平行于斜面且处于张紧状态,A、B、C均静止,下列说法正确的是( )
A.A、B间的接触面一定是粗糙的
B.地面对B一定有摩擦力
C.B、C间的接触面可能是光滑的
D.B一共受到6个力的作用
[解析] 以A为研究对象,若A只受到重力和支持力的作用,则A不可能处于平衡状态,所以A一定受到B对A沿斜面向上的静摩擦力,故A正确;以A、B、C整体为研究对象,受到重力、轻绳的拉力和地面的支持力,这三个力不可能平衡,所以地面对B有水平向右的静摩擦力,故B正确;以C为研究对象,受到重力、轻绳的拉力和B对C的支持力,这三个力可能平衡,所以B、C之间可能没有静摩擦力,B、C间的接触面可能是光滑的,故C正确;以B为研究对象,至少受到6个力的作用:重力、A对B的压力和静摩擦力、C对B的压力、地面对B的支持力和静摩擦力,另外还可能受到C对B的静摩擦力,故D错误。
[易错警示]
受力分析中如何防止“多力”或“漏力”
(1)防止“多力”:对每个力都要找出其施力物体,若某个力找不到施力物体则说明该力不存在;研究对象对其他物体的作用力不能画在图中,另外合力与分力不能重复分析。
(2)防止“漏力”:按正确的顺序(即重力→弹力→摩擦力→其他力)进行受力分析是防止“漏力”的有效措施。
[即时训练]
1.沿光滑斜面向下运动的物体,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、对斜面的压力
2.如图所示是汽车45°极限爬坡时的照片,汽车缓慢逐步沿斜坡攀爬,坡的倾角逐渐增大至45°。下列关于汽车这一爬坡过程的说法正确的是( )
A.坡的倾角越大,汽车对坡面的压力也越大
B.汽车受到沿坡面向下、大小不断减小的滑动摩擦力作用
C.汽车受到沿坡面向上、大小不断增大的静摩擦力作用
D.若汽车能顺利爬坡,则车胎与坡面间的最大静摩擦力至少为车重的大小
3.如图所示,物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。物体受到的力是( )
A.重力、弹力、静摩擦力
B.重力、弹力
C.重力、弹力、滑动摩擦力
D.重力、滑动摩擦力
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受力分析和共点力的平衡PPT,第二部分内容:高频考点二 整体法与隔离法分析多物体平衡问题
1.分析多物体的平衡问题,关键是研究对象的选取,若一个系统中涉及两个或两个以上的物体,在选取研究对象时,要灵活运用整体法和隔离法。
2.对于多物体问题,如果不求物体间的相互作用力,我们优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便。
[集训联通]
[典例2] 如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )
A.3∶4 B.4∶3
C.1∶2D.2∶1
[规律方法]
整体法和隔离法的选取原则
(1)当分析系统所受外力时,可以采用整体法来分析外界对系统的作用力。
(2)当分析系统内各物体间相互作用时,一般采用隔离法且选择受力较少的物体为研究对象。
(3)整体法的优点在于减少受力分析的个数,但不能分析内力;隔离法的优点是对多个物体受力了解比较清楚,但计算时有点麻烦。
[即时训练]
4.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为m,相互接触。球与地面间的动摩擦因数均为μ,则 ( )
A.上方球与下方三个球间均没有弹力
B.下方三个球与水平地面间均没有摩擦力
C.水平地面对下方三个球的支持力均为43mg
D.水平地面对下方三个球的摩擦力均为43μmg
... ... ...
受力分析和共点力的平衡PPT,第三部分内容:高频考点三 图解法、解析法分析动态平衡问题
[知识贯通]
动态平衡问题是指物体的状态发生缓慢变化,可以认为任一时刻都处于平衡状态,针对此类问题时,常用图解法或解析法进行分析。
对研究对象进行受力分析,再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图(画在同一个图中),然后根据有向线段长度、角度的变化判断各个力大小、方向的变化情况
对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出因变参量与自变参量的一般函数,然后根据自变参量的变化确定因变参量的变化
[集训联通]
[典例3] 如图所示,小球用细绳系住,细绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于伸直状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平。此过程中斜面对小球的支持力FN以及细绳对小球的拉力FT的变化情况是 ( )
A.FN保持不变,FT不断增大
B.FN不断增大,FT不断减小
C.FN保持不变,FT先增大后减小
D.FN不断增大,FT先减小后增大
[思路点拨] 在小球所受的重力、斜面的支持力、细绳的拉力三个力中,重力的大小和方向都不变,斜面的支持力方向不变,而细绳的拉力大小和方向都变化。
[即时训练]
7.(2018•山东6月合格考)如图所示,质量为m的物体,在竖直向上的拉力F作用下静止在水平地面上。现保持F的大小不变,逐渐改变F的方向直至水平,此过程物体始终保持静止,关于物体的受力情况,下列说法正确的是( )
A.支持力逐渐增大,摩擦力逐渐增大
B.支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
C.支持力逐渐减小,摩擦力逐渐增大
D.支持力逐渐增大,摩擦力逐渐减小
8.[多选]如图所示,电线AB下有一盏电灯,用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下,使绳子BC由水平方向逐渐向上转动至竖直位置,若绳子BC的拉力为F1,电线AB的拉力为F2,则 ( )
A.F1先逐渐减小,后逐渐增大
B.F1逐渐减小
C.F2先逐渐减小,后逐渐增大
D.F2逐渐减小
... ... ...
受力分析和共点力的平衡PPT,第四部分内容:高频考点四 三角形相似法分析动态平衡问题
[知识贯通]
在三力平衡问题中,如果有一个力是恒力,另外两个力方向都变化,且题目给出了空间几何关系,多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似,可利用相似三角形对应边成比例进行分析。
[集训联通]
[典例4]如图所示,光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓慢拉到顶端的过程中,试分析绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN的变化情况。
[即时训练]
10.[多选]如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,小球B用长为L的细绳悬于O点,小球A固定在O点正下方,当小球B平衡时,细绳所受的拉力为T1,弹簧的弹力为F1;现把A、B间的弹簧换成原长相同,但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时细绳所受的拉力为T2,弹簧的弹力为F2。下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系正确的是 ( )
A.T1>T2 B.T1=T2
C.F1 ... ... ... 《受力分析和共点力的平衡》力与平衡PPT 第一部分内容:高频考点一 物体的受力分析 [知识贯通] 1.受力分析 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的外力都分析出来,并画出物.. 《章末优化总结》相互作用力PPT 整合提升 对杆、绳弹力的进一步分析 1.杆的弹力 自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力. 固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,.. 《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3..
发布于:2020-05-03 14:12:09
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高中必修一
《实验:探究两个互成角度的力的合成规律》相互作用——力PPT
第一部分内容:实验基础
1.练习用作图法求两个力的合力。
2.验证两个互成角度的力合成的平行四边形定则。
1.合力F′的确定:把一端固定的同一根橡皮条拉伸到某点,一次只用一个力F′的作用,另一次用两个共点力F1与F2的共同作用,则F′为F1和F2的合力。
2.合力理论值F的确定:作出F1和F2的图示,根据平行四边形定则利用作图法求得合力F。
3.平行四边形定则的验证:在实验误差允许的范围内,比较F′和F是否大小相等、方向相同。
方木板、白纸、弹簧测力计两个、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉若干。
实验步骤与数据处理
1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
3.用两个弹簧测力计分别勾住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点拉到某一位置O,如图甲所示。记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。
4.用铅笔和刻度尺从O点沿两个细绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两个弹簧测力计的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示,如图乙所示。
5.只用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向,用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这个弹簧测力计的拉力F′的图示,如图乙所示。
6.比较力F′与用平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同。
7.改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次。
1.使用中,弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和白纸之间有摩擦力存在会引起系统误差。
2.两次测量拉力时,橡皮条的结点不可能做到完全拉到同一点从而会造成偶然误差。
3.两个分力的夹角太小或太大,F1、F2数值太小,应用平行四边形定则作图时,会造成偶然误差。
... ... ...
实验探究两个互成角度的力的合成规律PPT,第二部分内容:实验考点
考点一 实验原理与操作
[典例1] “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙为白纸上根据实验要求画出的图示。
(1)本实验中“等效替代”的含义是________。
A.橡皮条可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。
(3)[多选]下列措施中可减小实验误差的是________。
A.拉橡皮条的细绳细些且长度适当
B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板面平行
C.记录弹簧测力计拉力方向时,标记同一细绳方向的两点要远些
D.应使拉力F1和F2的夹角为90°
[解析](1)本实验中“等效替代”的含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代,故D正确。
(2)题图乙中的F是合力的理论值,而F′是合力的实际值,两力中,方向一定沿AO方向的是F′。
(3)拉橡皮条的细绳细些且长度适当,以便确定力的方向,选项A正确;拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板面平行,选项B正确;记录弹簧测力计拉力方向时,标记同一细绳方向的两点要远些,这样可减小记录方向时产生的误差,选项C正确;拉力F1和F2的夹角不一定为90°,大小适当即可,选项D错误。
[对点训练]
1.做“探究两个互成角度的力合成的规律”的实验时:
(1)下列器材必需要用的是________(多选)。
(2)在做上述实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端拴上两个细绳套,通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条,使结点移到某一位置O,此时需记下:①______________;②______________;
③______________。然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长,使结点到达________________,再记下________________。
(3)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置。图中________是力F1与F2的合力的理论值;________是力F1与F2的合力的实验值。通过把F和F′进行比较,验证平行四边形定则。
解析:(1)实验中要作平行四边形,故需要用刻度尺,要通过弹簧测力计拉伸橡皮条来显示力的效果。
(2)实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向。
(3)本实验中合力的理论值是通过作平行四边形得出,而合力的实验值则是通过用一个弹簧测力计拉橡皮条使结点到达同一O点而直接测得。
考点二 数据处理和误差分析
[典例2]在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一个弹簧测力计。
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,测量其劲度系数,得到的实验数据如表所示。
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请画出这两个共点力的合力F合。
(3)由图得到F合=________N。
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发布于:2020-05-03 14:12:08
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高中必修一
《实验:探究弹簧弹力与形变量的关系》相互作用——力PPT
第一部分内容:实验目的
1.探究弹簧弹力与形变量间的关系。
2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。
3.学会根据FMx、FMl图像求出弹簧的劲度系数。
1.弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关,沿着弹簧的方向拉伸弹簧,当形变稳定时,弹簧的弹力与使它发生形变的拉力在数值上相等;如图所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力大小相等。因此我们可以通过对弹簧悬挂不同重物并求出对应的形变量即可探究弹簧弹力与形变量的关系。
2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出;形变量可由弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长求得。
3.建立直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的形变量x,在坐标系中描出实验所测得的各组数据(x,F)对应的点,用平滑的曲线将这些点连接起来,根据实验所得的图线,即可探究弹簧弹力与形变量间的关系。
... ... ...
实验探究弹簧弹力与形变量的关系PPT,第二部分内容:数据处理
1.以弹力F(大小等于所挂钩码受到的重力)为纵坐标,以弹簧的形变量x为横坐标,用描点法作图。连接各点,得出弹力F随弹簧形变量x变化的图像。由实际作出的F x图像可知,图像为过原点的直线。
2.以弹簧形变量为自变量,写出弹力和弹簧形变量之间的函数关系,函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可根据F x图像的斜率求解,k=ΔFΔx。
1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出其弹性限度。
2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀一些,这样作出的图像更精确。
3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大读数误差。
4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。
5.记录数据时要注意弹力及弹簧形变量的对应关系及单位。
... ... ...
实验探究弹簧弹力与形变量的关系PPT,第三部分内容:实验考点
考点一 实验原理与操作
[典例1] (1)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,以下说法正确的是_____。
A.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
B.在悬挂钩码时,可以任意增加钩码的个数
C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于静止
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等
(2)某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验,他先把弹簧水平放置在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是选项图中的________。
[解析](1)弹簧的长度不等于弹簧的伸长量,伸长量等于弹簧的长度减去弹簧的原长,故A错误;在悬挂钩码时,在不超出量程的前提下可以任意增加钩码的个数,故B错误;用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置,使钩码所受的重力等于弹簧的弹力,要待钩码静止时再读数,故C正确;弹簧所受拉力与伸长量之比是劲度系数,由弹簧决定,同一弹簧的劲度系数是不变的,不同的弹簧的劲度系数不同,故D错误。
(2)实验中用纵轴表示弹簧的伸长量x,横轴表示弹簧的拉力F(即所挂钩码受到的重力大小),由胡克定律F=kx可知,不考虑弹簧自身重力时图像过原点;如果考虑弹簧自身的重力,弹簧不挂钩码时伸长量已经不为零,故A、C、D错误,B正确。
[关键点拨]
解答本题关键:(1)明确实验原理,知道弹簧伸长量、原长和长度间的关系,明确弹簧的劲度系数由弹簧本身决定;(2)弄清xMF图像的意义,需要注意弹簧的水平放置与竖直放置对横、纵坐标的影响。
[对点训练]
1.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中:
(1)以下是小明同学准备完成的实验步骤,则实验操作的先后顺序用字母排列出来为:________。
A.以弹力为横坐标,以弹簧伸长量为纵坐标,用描点法作出实验图像
B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定刻度尺
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、…钩码,当钩码静止时,记下弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F.解释函数表达式中常数的物理意义
(2)小华同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图像,根据图像,计算出两个弹簧的劲度系数分别为k甲=_______N/m,k乙=_______N/m(结果保留三位有效数字)。
(3)从图像上看,图像上端为曲线,说明该同学没能完全按实验要求做,图像上端成为曲线是因为____________________________,若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧________(填“甲”或“乙”)。
考点二 数据处理和误差分析
[典例2] 某同学做“探究弹簧弹力和形变量的关系”的实验。
(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.75 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量Δl为________ cm。
(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是________(填选项前的字母)。
A.逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B.随机增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是____________________________________。
... ... ...
《章末优化总结》相互作用力PPT 整合提升 对杆、绳弹力的进一步分析 1.杆的弹力 自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力. 固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,..
《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3..
《力的合成和分解》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定..
发布于:2020-05-03 14:12:08
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高中必修一
《共点力的平衡》相互作用——力PPT
第一部分内容:课标要求
1.理解共点力的概念。
2.知道物体的平衡状态的概念,知道共点力平衡的条件,即F合=0。
3.会用共点力平衡的条件解决有关问题。
... ... ...
共点力的平衡PPT,第二部分内容:自学新教材
一、共点力
1.填一填
(1)定义:如果一个物体受到两个或更多力的作用,这些力共同作用在物体的_______上,或者虽不作用在同一点上,但它们的_______交于一点,这几个力叫作共点力。
(2)力的合成的平行四边形定则只适用于_______。
2.判一判
(1)共点力一定作用于物体上的同一点。( )
(2)共点力一定作用于同一物体上。( )
(3)作用于同一物体上的所有力都是共点力。( )
(4)作用于不同物体上的两个力,只要作用线交于一点,就可以进行力的合成。( )
3.想一想
如图甲中悬挂风景画框的结点O受三个力,乙中的店牌受三个力,丙中的扁担也受三个力。
试结合上述情景讨论下列问题:
(1)观察三幅图中的作用力,哪些是共点力?
(2)哪些图中的力能求合力?哪些图中的力不能求合力?
提示:(1)甲图中三个力共同作用在O点上,乙图中三个力虽然不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,甲、乙图中都是共点力。丙图中的力不但没有作用在同一点上,它们的延长线也不能交于一点,所以不是共点力。
(2)甲、乙图中的力是共点力,可以应用平行四边形定则求合力, 丙图中的力不是共点力,不能求合力。
二、共点力平衡的条件
1.填一填
(1)平衡状态:物体保持_______ 或_______状态。
(2)平衡条件:在共点力作用下物体平衡的条件是_______。
2.判一判
(1)竖直上抛的物体上升至最高点时v=0,是平衡状态。( )
(2)物体的加速度a=0,则物体一定处于静止状态。( )
(3)物体的速度很大,则F合一定很大。 ( )
(4)在高空高速匀速飞行的飞机上,乘客所受合力为零。( )
3.选一选
(1)物体在共点力作用下,下列说法正确的是( )
A.物体的速度在某一时刻等于零,物体就一定处于平衡状态
B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态
C.物体所受合力为零,就一定处于平衡状态
D.物体做匀加速运动时处于平衡状态
(2)如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B两点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重力为G。下列说法正确的是( )
A.FA一定小于G
B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力
D.FA与FB大小之和等于G
... ... ...
共点力的平衡PPT,第三部分内容:提升新知能
1.共点力平衡的条件
2.平衡条件的推论
(1)二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向。
(2)三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向。
(3)多力平衡:若物体在n个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意一个力必定与另外(n-1)个力的合力等大、反向。
[典例1] 在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中,滑轮光滑且所受的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面挂一质量为m的重物。当滑轮和重物都静止不动时,甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ,乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD,则以下判断正确的是( )
A.FA=FB=FC=FD B.FD>FA=FB>FC
C.FA=FC=FD>FBD.FC>FA=FB>FD
[思路点拨] 根据共点力平衡的条件分析可知:①轻绳上的拉力等于重物所受的重力mg;②滑轮受到木杆P的弹力等于滑轮两侧轻绳拉力的合力。
[解析] 轻绳上的拉力等于重物所受的重力mg,设滑轮两侧轻绳之间的夹角为φ,根据共点力平衡的条件知,滑轮受到木杆P的弹力F与滑轮两侧轻绳拉力的合力平衡,即F=2mgcos φ2,由夹角关系可得FD>FA=FB>FC,选项B正确。
[对点练清]
1.重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作,当运动员竖直倒立保持静止状态时,两手臂对称支撑,夹角为θ,则 ( )
A.当θ=60°时,运动员单手对地面的正压力大小为G2
B.当θ=120°时,运动员单手对地面的正压力大小为G
C.当θ不同时,运动员受到的合力不同
D.当θ不同时,运动员与地面之间的相互作用力不相等
2.如图所示,两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120°,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,轻绳与支架构成一个菱形,则m1∶m2为 ( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.3∶2
突破点二 解答共点力平衡问题的三种常用方法
物体在三个共点力作用下处于平衡时,将其中的任意两个力合成,其合力一定与第三个力平衡,从而把三力平衡问题转化为二力平衡问题
物体在三个共点力作用下处于平衡时,将其中任意一个力沿其他两个力的反方向分解,则每个方向上的一对力大小相等,方向相反,从而把三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题
正交分解法
物体在三个或三个以上的共点力作用下处于平衡时,将物体所受的各个力均向两个互相垂直的方向上分解,然后分别在这两个方向上列平衡方程,此时平衡条件可表示为:Fx合=0,Fy合=0
[规律方法]
解答共点力平衡问题的一般步骤
(1)选取研究对象,对于有相互作用的两个或两个以上的物体构成的系统,应明确所选研究对象是系统整体还是系统中的某一个物体(整体法或隔离法)。
(2)对所选研究对象进行受力分析,并画出受力分析图。
(3)对研究对象所受的力进行处理,对三力平衡问题,一般根据平衡条件画出力合成的平行四边形。对四力或四力以上的平衡问题,一般建立合适的直角坐标系,对各力按坐标轴进行分解。
(4)建立平衡方程,对于四力或四力以上的平衡问题,用正交分解法列出方程组。
... ... ...
共点力的平衡PPT,第四部分内容:训练新素养
一、STSE类问题,体现活学活用
[选自鲁科版教材P102“迷你实验室”]
你能超出多少
在我国某些地区有一种伸臂桥(图甲)。当地人将木板重叠,逐渐向河面延伸。他们用不太长的木板铺设桥面,同时使逐渐向河中心延伸的木板与泥土形成整体,并使其重心仍然在支持面内,巧妙地形成稳定的平衡结构。
现用两根木条叠放的方式探究伸臂桥的平衡稳定问题。选两块质地均匀、质量相同的木条叠放在桌子边缘如图乙摆放。若木条长度均为l,为使这两块木条保持平衡,不致翻倒,木条2的右端离桌沿的水平距离最远可为多少?还有哪些因素会影响伸臂桥的安全?
二、典题好题发掘,练典题做一当十
[选自鲁科版教材P101例题]
用绳子将鸟笼挂在一根横梁上,如图甲所示。若鸟笼重19.6 N,求绳子OA和OB对结点O的拉力。
[分析] 如图乙所示,以结点O为研究对象,它受到鸟笼上端绳子的拉力T,以及两段绳子OA和OB的拉力F1、F2。结点O在这三个共点力作用下处于平衡状态,其中,F1和F2的合力F与T大小相等、方向相反,T的大小与鸟笼所受重力大小相等。由此可通过平行四边形定则作图求解。
[策略提炼]
解决共点力的平衡问题,通常先确定研究对象,再进行受力分析,然后根据平衡条件建立未知量与已知量的关系列方程求解。
若物体受到三个力且处于平衡状态,则其中任意两个力的合力必然与第三个力大小相等、方向相反。这时可根据平行四边形(或三角形)的几何关系列方程求解,也可用正交分解方法求解。若物体在更多力的作用下处于平衡,则通常用正交分解方法列方程求解。
[迁移] 求解平衡问题还可利用正交分解的方法。先建立直角坐标系,将物体受到的各个力都分解到x、y轴方向,由平衡条件可得,x、y轴方向的合力必须同时为0(想想为什么),由此可列出两个方程,通过解方程组求解问题。你能用该方法求解上面的例题吗?请试一试。
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发布于:2020-05-03 14:12:08
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高中必修一