1、 受力分析 共点力的平衡 陈传海 受力分析步骤：先确定研究对象 然后分析物体受到的重力、电场力、磁场力和牵引力等等 再分析周边的弹力 最后分析是否受到摩擦力1受力分析受力分析(1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆，譬如A为研究对象，则要找出“甲对A”、“乙对A”的力，而“A对甲”、“A对乙”的力就不是A所受的力(2)对于作用在物体上的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出施力物体，不能无中生有2.受力分析时必须注意的几点受力分析时必须注意的几点(3)只分析“性质力”，不分析“效果力”，不能把两者混淆重复分析例如：有人认为在竖直面内做圆周运动的物体运动到最高点时(如图2
2、21所示)受到的重力、绳的拉力和向心力共三个力的作用实际上向心力是效果力，是由重力和绳拉力的合力来提供的，不属某一性质的力，这样的分析是重复的分析(4)合力和分力不能重复地列为物体所受的力，不能把分力列为物体所受的一个力，如分析斜面上的物体受力时，不能把重力和“下滑力”并列为物体所受的力，因为“下滑力”是重力的一个分力(5)画完受力图后应对分析结果作一番检查，看能否使研究对象处于题目所给的运动状态(静止或加速)之中，否则，必定是出现了多力或漏力的现象(6)区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来内力变成了外
3、力，要画在受力图上(7)在难以确定物体的某些受力情况时，可先根据(或确定)物体的运动状态，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力(1)共点力：物体受到的各力作用于一点或作用线(或延长线)相交于一点的力(2)平衡状态：在共点力的作用下，物体处于或的状态(3)共点力作用下物体的平衡条件：3共点力的平衡共点力的平衡静止静止匀速直线运动匀速直线运动合力为零，即合力为零，即F合合0(4)力的平衡：作用在物体上几个力的合力为零，这种情形叫做 若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，这两个力一定，即二力平衡；若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力力的平衡力的平衡大小相等、
4、方向相反，作用在一条直线上大小相等、方向相反，作用在一条直线上大小相等、方向相反，作用在一条直线上大小相等、方向相反，作用在一条直线上 若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用，则宜用正交分解法处理，此时的平衡方程可写成：Fx0，Fy0 难点解析和探究 例1、一物体在斜向上的拉力F的作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，如图222所示，则物体所受拉力F和地面对它的摩擦力的合力的方向为()A竖直向上B竖直向下 C向上偏右 D水平向右1物体受力分析物体受力分析 解析物体受力如图223所示，设F与水平方向夹角为，分解F，则FFcos，FFsin.由于物体做匀速运动，据二力平衡条件F1F，即F1
5、与F的合力为零，故F与F1的合力大小为FFsin，方向竖直向上 答案A图图223 例2、如图225所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mAmB，整个系统处于静止状态小滑轮的质量和一切摩擦均不计如果绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角如何变化()A物体A的高度升高，角变大 B物体A的高度降低，角变小 C物体A的速度升高，角不变 D物体A的高度不变，角变小 图226 解析系统静止时，与动滑轮接触的那一小段绳子受力情况如图226所示，同一根绳子上的拉力F1、F2总是相等的，它们的合力F与F3是一对平衡力，以F1、F2为邻边所作的平行四
6、边形是菱形，故mBg2mAgsin.绳的端点由Q点移向P点时，由于mA、mB的大小不变，故不变，因此B下降，A上升 答案C变式1 如图224所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直斜面，则两挡板受到小球压力大小之比为_，斜面受到两个小球压力大小之比为_ 答案1 cos1 cos2 变式2、如图227甲所示的装置，OA、OB是两根轻绳，AB是轻杆，它们构成一个正三角形，在AB杆两端分别固定一个质量均为m的小球，此装置悬挂在O点，开始时装置自然下垂，现对小球B施加一个水平力F，使装置静止在图227乙所示的位置，此时OA竖直设在图甲中OB对小球
7、B的作用力大小为T，在图乙中OB对小球B的作用力大小为T，则下列说法中正确的是()答案答案C 例3、如图2225所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的内表面光滑一根轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是m1、m2.当它们静止时，m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60、30角，则碗对两小球的弹力大小之比是()变式3、如图2219所示，在竖直平面的固定光滑圆轨道的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小环套在圆轨道上，用系在环上的细线通过小孔，缓慢拉动细线，使环沿轨道上移，在移动过程中拉力F和轨道对小环的作用力FN的大小变化情况是 ()AF不变，FN增大 BF不变，FN不变 CF变
8、小，FN不变 DF增大，FN变小 解析如图2220所示，由三角形相似，可得FN mgR R，故FN不变；又F mgL R，L变小，故F变小答案答案C 方法小结 共点力作用下物体的平衡条件(F0)是矢量方程，求合力时通常用正交分解法把矢量运算转化为标量运算，正交分解法解平衡问题的基本思路是：(1)选取研究对象，即处于平衡状态的物体(2)对研究对象进行受力分析，画受力图(3)建立直角坐标系(4)根据Fx0，Fy0列方程.遵循平行四边形定则，一般按力的效果来分解.力的正交分解法：将一个力分解到两个相互垂直的方向上这样分解是为了方便计算分力，特别是在物体受到多个共点力作用时，把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后分别求每个方向上的力的代数和，再用直角三角形性质求总的合力这样就可把复杂的矢量运算转化为互相垂直的方向上的简单的运算作业布置 课时跟踪检测七
