高中物理 3.4 分析物體的受力課件 滬科版必修1.ppt

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,高中物理·必修1·滬科版,,,第3章 力與相互作用 3.4 分析物體的受力,3,1,2,知道重心的概念.,能夠準(zhǔn)確地繪出物體的受力示意圖，初步掌握分析物體受力的一般的方法.,進(jìn)一步熟練判定彈力的方向，能根據(jù)平衡法、假設(shè)法確定彈力的有無和方向.,4,進(jìn)一步熟練掌握靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力方向的判定和 大小的計(jì)算方法．,一.受力分析 1.意義：任何物體的運(yùn)動(dòng)變化，都跟它受到的力的大小、方向 有關(guān).因此學(xué)會(huì)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,是研究物體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)， 也是學(xué)好力學(xué)的先決條件. 2.受力分析的一般步驟 (1)明確研究對(duì)象，即首先確定我們要分析哪個(gè)物體的 受力情況，研究對(duì)象可以是單個(gè)物體(質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn))， 也可以是兩個(gè)(或多個(gè))物體組成的整體 (2)隔離分析：將研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來， 分析周圍有哪些物體對(duì)它施加了力的作用 3．按重力、彈力、摩擦力、其他力的順序，依據(jù)各力 的方向，畫出各力的示意圖．,注意 實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況往往是很復(fù)雜的.許多時(shí)候，為了使問題簡(jiǎn)化，可以略去某些次要因素，這是物理中常用的一種研究方法.,解析,二 . 彈力有無的判定,,判斷彈力是否存在的方法——假設(shè)法 1．假設(shè)無彈力：在該處將與研究對(duì)象接觸的另一物體 去掉，即假設(shè)不存在彈力，看研究對(duì)象在該位置 是否保持原來的狀態(tài)． 2．假設(shè)有彈力：就是假設(shè)與研究對(duì)象接觸的物體對(duì) 研究對(duì)象施加了彈力，畫出假設(shè)狀態(tài)下的受力分析 圖，判斷受力情況與存在狀態(tài)是否矛盾，若矛盾， 則不存在彈力，若不矛盾，則此彈力存在．,解析,,例2：如圖所示，一小球 用兩根輕繩掛于天花板上， 球靜止，繩1傾斜，繩2恰 好豎直，則小球所受的 作用力有( ) A．1個(gè) B．2個(gè) C．3個(gè) D．4個(gè),B,假設(shè)繩1對(duì)球有作用力，,假設(shè)法,,,,G,F2,F1,三個(gè)力不能平衡， 所以只有兩個(gè)力,,解析,B,三.靜摩擦力有無及方向的判斷,,靜摩擦力有無及方向的判斷方法 1．平衡條件法 當(dāng)相互接觸的兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)， 可根據(jù)二力平衡條件判斷靜摩擦力的存在與否及其方向． 2．假設(shè)法 利用假設(shè)法進(jìn)行判斷時(shí)，可按以下思路進(jìn)行分析：,,,例3：如圖所示，物體A、 B 疊放在水平面上，水平 力F 作用在A上，使二者 一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 下列說法正確的是( ) A．A、B之間無摩擦力 B．A受到的摩擦力水平 向右 C．B受到A的摩擦力水平 向左 D．地面對(duì)B的摩擦力為 靜摩擦力，水平向右,解析,,BC,,fBA,,fAB,,f地,A、B兩者均受力平衡,,,滑動(dòng)摩擦力,,四、摩擦力的計(jì)算 摩擦力大小的計(jì)算，應(yīng)先分析是靜摩擦力還是 滑動(dòng)摩擦力． 1．靜摩擦力 靜摩擦力在0f≤fmax內(nèi)隨外力的變化而變化， 一般根據(jù)平衡條件求解． 2．滑動(dòng)摩擦力 (1)根據(jù)f =μN(yùn)進(jìn)行計(jì)算，其中N為接觸面受到 的正壓力． (2)根據(jù)平衡條件,解析,例4：如圖所示，用水平力F將木塊壓在豎直墻壁上，已知木塊 重力G＝6 N，木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，求： (1)當(dāng)F＝25 N時(shí)，木塊不動(dòng)，木塊受到的摩擦力為多大？ (2)當(dāng)F 增大為30 N時(shí)，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為多大？ (3)當(dāng)F＝10 N時(shí)木塊沿墻面下滑，此時(shí)木塊受到的摩擦力為多大？ (4)當(dāng)F＝6 N時(shí)，木塊受到的摩擦力為多大？,,F,,f,,G,,N,,(1)根據(jù)二力平衡：f1=G=6N (與壓力大小無關(guān)）,,,(2)根據(jù)二力平衡：f2=G=6N (與壓力大小無關(guān)）,解析,例4：如圖所示，用水平力F將木塊壓在豎直墻壁上，已知木塊 重力G＝6 N，木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，求： (1)當(dāng)F＝25 N時(shí)，木塊不動(dòng)，木塊受到的摩擦力為多大？ (2)當(dāng)F 增大為30 N時(shí)，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為多大？ (3)當(dāng)F＝10 N時(shí)木塊沿墻面下滑，此時(shí)木塊受到的摩擦力為多大？ (4)當(dāng)F＝6 N時(shí)，木塊受到的摩擦力為多大？,,F,,f,,G,,N,(3) 根據(jù):F3 = μN(yùn) 其中：FN = F=10N 所以: F3 =μF = 0.25×10 N = 2.5 N,,v,,滑動(dòng)摩擦力,解析,例4：如圖所示，用水平力F將木塊壓在豎直墻壁上，已知木塊 重力G＝6 N，木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，求： (1)當(dāng)F＝25 N時(shí)，木塊不動(dòng)，木塊受到的摩擦力為多大？ (2)當(dāng)F 增大為30 N時(shí)，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為多大？ (3)當(dāng)F＝10 N時(shí)木塊沿墻面下滑，此時(shí)木塊受到的摩擦力為多大？ (4)當(dāng)F＝6 N時(shí)，木塊受到的摩擦力為多大？,,F,,f,,G,,N,(4) 根據(jù):F4 = μN(yùn) 其中：N= F=6N 所以: F4 =μF = 0.25×6N = 1.5 N,,v,,木塊仍下滑,滑動(dòng)摩擦力,,,,1.(彈力有無的判斷) 如圖所示，將一個(gè)鋼球分別放在量杯、口大底小的普通茶杯和 三角燒杯中，鋼球與各容器的底部和側(cè)壁相接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)．若鋼球和各容器的接觸面都是光滑的，各容器的底面均水平，則以下說法中正確的是( ) A．各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用 B．各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用 C．量杯的側(cè)壁對(duì)鋼球無彈力作用，其余 兩種容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用 D．口大底小的普通茶杯的側(cè)壁對(duì)鋼球有 彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對(duì) 鋼球均無彈力作用,解析,,無摩擦力,假設(shè)法,假設(shè)側(cè)壁無彈力,假設(shè)側(cè)壁有彈力,,,均能靜止,,均不能靜止,,,G,,N,,G,,N,,G,,N,,F1,,F2,,F3,A,受力平衡,,,2．(靜摩擦力有無及方向 的判斷)如圖所示，是工廠 傳輸貨物的裝置，物體A 在皮帶的帶動(dòng)下，以速度 v沿直線勻速向右運(yùn)動(dòng)， 請(qǐng)問物體A 受到幾個(gè)力的 作用( ) A．1個(gè) B．2個(gè) C．3個(gè) D．4個(gè),解析,B,,,,,G,,N,,A處于平衡狀態(tài) 所以，水平方向不受力 A只受圖中的兩個(gè)力,3．(受力分析) 畫出圖(1)～(4)中靜止物體A 的受力示意圖 (注意：圖中球形物體的接觸面光滑)．,解析,,沒有摩擦力,,G,,N,,G,,N,,T,,G,,N1,,N3,,N2,,,G,,T1,,T2,4．(摩擦力的計(jì)算) 如圖所示，物體A 重40 N，物體B 重20 N，A 與B、 A 與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物體B 用水平細(xì)繩系住， 當(dāng)水平力F＝32 N時(shí)，才能將A 勻速拉出，求接觸面間 的動(dòng)摩擦因數(shù)．,,GA,,FBA,,N,,fBA,,f地,解析,,合外力為0,水平方向：F＝fBA＋f地,B 對(duì)A 的滑動(dòng)摩擦力: fBA=μFBA =μGB =20μ,地面對(duì)A 的滑動(dòng)摩擦力： f地=μN(yùn) =μ（GA+GB ）= 60 μ,代入數(shù)據(jù)，解得： μ=0.4,,再見,