课件33张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第一节 探究形变与弹力的关系前面我们学习了力的分类,知道力可以按性质和效果来分类。力按性质可分为重力、弹力、摩擦力等。双手弯曲塑料直尺,或用手拉伸弹簧,直尺和弹簧会发生什么变化?形变按形式分: 拉伸(压缩)形变,弯曲形变,扭转形变形变的种类 按能否恢复原状分: 弹性形变,非弹性形变(超出弹性限度,也叫范性形变)如果形变过大,超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度物体的形状或体积发生改变, 叫做 形变 范 性 形 变一切物体在力的作用下都会产生形变 1 有的物体形变较为明显.
(如拉伸的弹簧,弯曲的弓箭) 2 有的物体的形变极其微小
(如重物放在桌面上)不能发生形变的物体是不存在的发生形变的物体,对使它发生形变的物体有什么作用效果呢??比如说:射箭、弹簧推小车等。它为什么会产生这样的效果呢?因为它要恢复原状。 弹力的定义: 发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物
体会产生力的作用,这种力叫弹力.那么,弹力产生的原因是什么呢?弹力的施力物体发生了形变弹力实际上是发生形变的物体对使它发生形变的物体的作用弹力产生的条件:1 直接接触2 有形变(指的是弹性形变)弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间一句话,弹力的产生,接触是前提,形变是根本.弹力的方向:通常所说的拉力、压力都是弹力压力的方向垂直于支持面而
指向被压的物体支持力的方向垂直于支持面而
指向被支持的物体例 题分析书放在桌面或倾斜木板上时,
书和木板所受的弹力思考:总结:绳子的拉力绳子对所拉物体的弹力
方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向绳子的拉力也是弹力,那么绳子的拉力的方向如何呢?ab例如弹簧弹力方向又什么样的呢?弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状方向,各种接触面间的弹力方向判断:“垂直于接触面”曲面与平面接触曲面与平面间弹力方向:过接触点垂直平面指向受力物体各种接触面间的弹力方向判断点与平面接触点与平面间弹力方向:过接触点垂直平面指向受力物体光滑斜面各种接触面间的弹力方向判断点与曲面接触点与曲面间弹力方向:与过接触点的切面垂直并指向受力物体各种接触面间的弹力方向判断曲面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向:与过接触点的公切面垂直并指向受力物体 我们对弹力方向做一个总结1、弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状方向2、轻绳(或橡皮条)对物体的弹力方向,沿绳指向绳收缩的方向3、点与面接触时的弹力方向,过接触点垂直于接触面(或接触面切线方向)而指向受力物体。 4、平面与平面接触时弹力的方向,垂直于接触面而指向受力物体5、曲面与平面接触时弹力的方向,在接触点与球心的连线上而指向受力物体6、曲面与曲面相接触时弹力的方向,垂直过接触点的分切面,通过两球球心而指向受力物体弹力有无的判断对于微小形变,用假设推理法AB光滑水平面并排放着静止的木块A、B假设A、B间有弹力以B为研究对象,B受力:B不可能静止,所以A、B间没有弹力弹力有无的判断判断球与斜面间有无弹力假设球与斜面间有弹力以球为研究对象,球受力:球不可能静止,所以球与斜面间没有弹力弹力有无的判断光滑球静止在水平地面假设球与木块间有弹力以球为研究对象,球受力:球不可能静止,所以球与斜面间没有弹力弹力的大小弹力与形变的关系:形变越大,弹力越大。弹力的计算:对弹簧而言,大小可以用公式f=kx计算对其它的弹力,中学阶段只能用力的平衡、动力学知识计算。轻绳与轻杆受力特点轻绳的含义:不计质量的柔软的绳子。轻绳的受力特点:1、只能拉不能压;2、轻绳的拉力一定沿绳方向;3、同一根绳子张力处处相等。轻绳与轻杆受力特点轻杆的含义:不计质量不发生形变的杆轻杆受力特点:1、可拉可压;2、杆所受的力不一定沿杆的方向; (1) 形变的测量F----拉力G----重力即: 弹簧对物体的弹力大小等于物体的 重力大小. 当物体静止时, 根据二力平衡条件, 得:
F=G=mg(2) 弹力的测量(3) 实验数据记录表弹簧原长: L0 =_ _ cm(4) 数据处理图象法: 建立F----x图象◆胡克定律 (Hooke’s law): 在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或缩短)量 x 成正比.
即:
F = kx★ k--------弹簧的劲度系数;
单位: N / m , “牛顿每米”
★ 不同的弹簧, 其劲度系数不同 ,即K 值 不同 .F = kx课件22张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第二节 研究摩擦力研究摩擦力生活中的摩擦力滑动摩擦力一、定义:二、产生的条件:
1、接触面粗糙;
2、相互接触且有挤压;
3、要有相对运动。两个相互接触的物体有相对滑动式,物体之间存在的摩擦力叫做滑动摩擦。在滑动摩擦中,物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力,叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力三、大小:四、方向:
与物体相对滑动的方向相反,与他们的接触面相切。 注:1、μ是动摩擦系数,它与相互接触的物
体的材料和接触面的粗糙程度有关。
2、N为正压力,与物体的重力没必然的
联系。F下列关于滑动摩擦说法的正确的是( )A、物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比
B、滑动摩擦力总是与物体运动方向相反
C、物体受到滑动摩擦力时,一定受到弹力
D、只有运动的物体才能受到滑动摩擦力C思考:例:有位同学要重新布置自己的房间,他用200N的水平拉力拉动质量为50kg书桌,书桌与地面间的动摩擦因素是多少?如果同样情况下匀速移动150kg的书柜,他用200N的力能拉动吗?为什么?讨论与交流F静摩擦力一、定义:二、产生的条件:
1、接触面粗糙;
2、相互接触且有挤压;
3、要有相对运动趋势。当物体具有相对滑动趋势时,物体间产生的摩擦叫做静摩擦,这时产生的摩擦力叫做静摩擦力。讨论与交流判断下列情况是否存在静摩擦力?甲乙假设法:即假设接触面是光滑的,物体会不会发生相对运动。实验探究1) 静摩擦力与什么那些因素有关?与正压力有关吗?
2) 最大静摩擦力与什么因素有关呢?静摩擦力三、大小:静摩擦力的大小没有一个固定的值。但物体所受到的静摩擦力有一个限度,这个最大值就是最大静摩擦力。最大静摩擦力的大小与材料、接触面的粗糙程度、正压力有关感受一刻:
在扭开瓶盖时,有时一扭就开;有时却一味打滑。感受一刻:
注意观察手提电脑的底座四个脚是用什么材料做成的?只给你用一只手,你能将矿泉水瓶盖打开吗?试试看,并分析其中的道理感受一刻:
用手握着瓶子,如果将手掌压瓶子的力逐渐减小,到某一时候瓶子会掉下来,为什么?①静摩擦力大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。
②最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些,但有时认为二者是相等的。特别说明:静摩擦力四、方向:静摩擦力的方向总与接触面相切,并与物体相对运动趋势的方向相反。假设法:即假设接触面是光滑的,物体会相对接触物体向什么方向运动,静摩擦力方向即与此相对运动方向相反。 质量为50kg的书桌放置于水平地面上,书桌与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4,则多大的水平拉力才能使桌也沿地面刚好匀速滑动?现在只以一水平的拉力F=100N作用在书桌上,书桌受到的摩擦力有多大?若水平的拉力F=300N,书桌受到的摩擦力有多大?(g=10N/kg)思考练习1 解:书桌受力如图示,根据二力平衡,它受水平地面支持力大小为
N=G=mg=50×10=500(N)
地面对它的滑动摩擦力
f1=μN=0.4×500=200(N)
故匀速拉动书桌所用拉力 F1=f1=200N
只用100N水平拉力拉书桌,F2 f2=F2=100NF1NGf1小 结滑动摩擦力
静摩擦力大小:无定值,由外力大小决定
方向:与相对运动趋势相反大小:f=μN
方向:与相对运动方向相反课件21张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第三节 力的等效和替代把车拉出来的方法:
1、用人力:几十个人一起拉
2、用车拉:一辆车一样1、力的三要素是什么?2、力的图示和力的示意图的区别? 大小,方向,作用点力的图示:准确的描述力的三要素力的示意图:只包括力的作用点和方向力的图示:例:小车在水平方向受到向右的100N的力F,如何表示这个力呢?1cm长表示20N的大小 力的图示: 等效力的等效替代:分力:F1、F2合力:F一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。泥潭拉车:等效替代:作用效果相同的力相互替代力的等效替代:力的合成与分解:在物理学中,通常从作用效果相同的这一观点出发,根据实际情况进行力的替代,称为力的合成的分解通俗的讲:
求几个力的合力的过程、叫做力的合成
求一个力的几个分力的过程、叫力的分解思考:观察图片:一个力可以悬挂一盏灯无数个力支撑一座桥梁思考:1、方向相同的共点力的合成?2、方向相反的共点力的合成?思考:3、互成一定角度的两个力的合成?F=GF与F1 、F2 之间的关系 ?提出猜想:1、我们能否从几何关系上来寻找关系?2、从几何上来寻找关系,即是将合力与分力的末端连接起来,是一个
四边形,是一个什么样的四边形?提出猜想:3、你们希望是一个什么样的四边形呢?
......(平行四边形)学生提出猜想:
1、是一个平行四边形....
2、不是一个平行四边形......
3、是一个梯形......
......平行四边形:简单,规律易于寻找方案设计:
1、明确实验目的
研究合力是否为互成角度的两个分力组成的平行四边形的
对角线
2、实验原理
用橡皮筋的形变效果来找两个力的合力
3、如何保证分力与合力的作用效果相 同?
...... (保持橡皮筋 的形变相同,固定起点,关键记录号终点)
寻找等效力:方案设计:
4、力的大小,方向的确定?
.....(如选用橡皮筋,则力的大小可以直接从测力计中读出,方向沿着拉伸的方向)
5:分力合力关系的研究?
.....(做出分力合力的力的图示)
寻找等效力:【提出猜想】 【实验器材】【实验步骤】 步骤 【设计方案】 明确研究的对象明确研究的问题同学们对两个力的合力情况进行合理的猜想 【实验结论】 ...... 实验方案设计:弹簧测力计、线若干、橡皮筋、砝码若干、图钉若干实验结论: 互成角度的两个力的合成时 ,以表示这两个力的线段为邻边作的平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.1、 分力F1和F2的大小一定时, 合力F的大小和方向随着F1和F2的夹角变化的变化情况?
2、三个力的合成方法?
先对其中的两个力运用平行四边形法则进行合成,再将合力与余下的分力进行合成,即多次使用平行四边形法则即可。拓展:多力合成的方法:·O先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,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。 1.应该掌握的知识:
会用力的图示形象准确地表示力的三要素。
区分力的图示和力的示意图。
合力与分力的作用效果是等效的.
2.应该学到的方法:
探究力的合成基本法则的实验方法
等效替代法 课堂小结:返回实验步骤(2)固定橡皮筋(3)用两根弹簧秤拉,用铅笔记下绳套结点的位置O和拉力的大小F1、F2及方向;作力的图示。(4)用一只弹簧秤拉,将绳套结点拉到同一位置O,记下拉力F的大小、方向,作力的图示。(5)以F1、F2为邻边,作平行四边形,画出对角线。比较对角线与F长短和方向,得出结论。(1)图钉固定白纸课件27张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第四节 力的合成与分解一.平行四边形法则(1)如果用表示两个共点力F1和F2的有向线段为邻边作平行四边形,那么,合力F 的大小和方向都可以用这两个邻边之间的对角线表示出来,这就叫做力的平行四边形定则( 2)平行四边形定则也是其它矢量合成的普遍法则.?一、力的合成一. 同一条直线上的矢量运算
1.选择一个正方向
2.已知量的方向与正方向相同时为正值,相反时为负值
3.未知量求出是正值,则其方向与正方向相同,
求出是负值,则其方向与正方向相反。二. 互成角度的两力的合成——
平行四边形定则三角形法1.两力合力的大小的计算公式力的合成是唯一的,两力的大小一定时,合力随两力
的夹角θ的增大而减小。2.两力合力的大小的范围——│F1-F2 │≤F合≤ F1+F2 3.两力垂直时的合力 4.三力合力大小的范围:合力的最大值等于三力之和;
将三力中的最大力减去另两力之和,若结果为正,则
这个正值就是这三力合力的最小值,若结果为 0 或负
值 ,则这三力合力的最小值为0。2.多个力的合力.F2F1FF12F3O一个对角线可以作出无数个平行四边形G如何分解?比较两图,有何启示?G2根据已知力产生的实际作用效果确定两个分力方向,然后应用平行四边形定则分解,这是一种很重要的方法。 例1、若三个力的大小分别是5N、7N和14N,它们的合力最大是 N,最小是 N . 若三个力的大小分别是5N、7N和10N,它们的合力最大是 N,最小是 N.262220三.力的分解——力的合成的逆运算1.力的分解不是唯一的,一般按照力的作用效果分解
或按照解题的实际需要分解。2. 合力可能大于分力,也可能等于分力,还可能小
于分力3.力的分解有确定解的情况: 已知合力(包括大小和方向)及两分力的方向,
求两分力的大小 b. 已知合力及两分力的大小,求两分力的方向 c. 已知合力及一个分力的大小和方向,求另一分力
的大小和方向d. 已知合力、一个分力的大小及另一分力的方向求
另一分力的大小—— 可能一解、两解或无解例2、两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角θ固定不变,使其中的一个力增大,则 ( )
A.合力F一定增大
B.合力F的大小可能不变
C.合力F可能增大,也可能减小
D. 当0°< θ <90°时,合力一定减小解:当两力的夹角为钝角时,如左图示(中图为三角形法)当两力的夹角为锐角时,如右图示B C 例3、如图示,物体静止在光滑的水平面上,水平力F作用于O点,现要使物体在水平面上沿OO′方向作加速运动, 必须在F和OO′所决定的水平面内再加一个力,那么F ′的最小值应为 ( )
A. F cos θ
B. F sin θ
C. F tan θ
D. F cotθ解: 合力沿OO′方向,另一个力F ′的最小值应该跟OO′垂直,如图示, 选B.B 例4、用轻绳把一个小球悬挂在O点,用力拉小球使轻绳偏离竖直方向 30°,小球处于静止状态,力F与竖直方向成角θ,如图示,若要使拉力F取最小值,则角θ应是 ( )
A. 30° B. 60° C. 90° D. 0°解:小球受到三个力作用处于平衡,由平衡条件 F与T的合力跟G等值反向要使F最小,F应该绳垂直,如图示,∴ θ= 60°B 例5、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,得到如图示的合力F与两个分力的夹角θ的关系图,求此合力的变化范围是多少?解:由图象得θ= π/ 2时 F=10N , θ= π时 F=2 N ∴F 2= F1 2+ F2 2=10 2 F1 - F2 = ±2解得∴合力的变化范围是 2N ≤ F ≤ 14N 四.正交分解法1、目的:分解的目的是为了求物体所受的合力。2、方法:建立直角坐
标坐标系正交分
解各力得出
合力 有一个直角支架 AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO上套有小环P,OB上套有小环 Q ,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡(如图),现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是 ( )
A.N不变,T变大 B.N不变,T变小
C.N变大,T变大 D.N变大,T变小【解】画出P、Q 的受力图如图示:对 P 有: mg+Tsinα=N对Q 有: Tsinα=mg所以 N=2mg, T=mg/sinαP 环向左移,α角增大,T减小B 例6、物体受到两个相反的力的作用,两力的大小为F1=5N ,F2=10N ,现F1保持不变,将F2从10N减小到0的过程中,它们的合力大小的变化情况是 ( )
A. 逐渐变小 B. 逐渐变大
C. 先变小,后变大 D. 先变大,后变小C 例9、 竖直平面内的圆环上,等长的两细绳OA、OB结于圆心O,下悬重为G的物体(如图示),使OA绳固定不动,将OB绳的B点沿圆形支架从C点逐渐缓慢地顺时针方向转动到D点位置,在OB绳从竖直位置转动到水平位置的过程中,OA绳和OB绳上拉力的大小分别怎样变化?解:由力的平行四边形定则,将重力G分解,如图示,可见,OA绳上拉力的大小逐渐增大,OB绳上拉力的大小先减小后增大。 例10、如图示,质量为m的球放在倾角α的光滑斜面上,挡板AO与斜面间的倾角β,试求斜面和挡板AO所受的压力。解:将球的重力沿垂直于斜面和挡板方向分解,如图由正弦定理得思考:求右面两图情况的压力F1、F2各多少? 例11、如图示,质量为m的球放在倾角α的光滑斜面上,试求当挡板AO与斜面间的倾角β从接近0 缓慢地增大时,AO所受的最小压力。解:当β从接近0 缓慢地增大时,F1的 大小改变,
但方向不变,始终垂直于斜面, F2大小、方向均改变, 由图可见,当F1 ′与F2 ′垂直时, 即β=90°时,
F2的大小最小 F2min=mgsin α又解:由上题结果可见,当β=90°时, F2的大小最小 F2min=mgsin α 例13、如图示,物块B放在容器中,斜劈A置于容器和物块B之间,斜劈的倾角为α,摩擦不计,在斜劈A 的上方加一竖直向下的压力F,这时由于压力F的作用,斜劈A 对物块B的作用力增加了 。解:将力F沿斜面方向和水平方向分解。如图示: NA对B =F / sin αF / sin α 例14、如图示,为曲柄压榨结构示意图,A处作用一水平力F,OB是竖直线,若杆和活塞的重力不计,两杆AO与AB的长度相同,当OB的尺寸为200cm、A到OB的距离为10cm时,货物M所受的压力为多少?解:作用在A点的力F的效果是对AO、AB杆产生压力,
将F沿AO、AB方向分解为F 1、F2 如图示: 0.5F / F1=cos α
F1= F2= F/2 cos α 将F2沿水平、竖直方向分解为F 3、N , 如图示N= F2 sinα
= F/2 cos α ×sinα
=1/2 ×F ×tanα=5F 例15、有5个力作用于一点O,这5 个力构成一个正六边形的两个邻边和3条对角线,如图示,设F3=10N,则这5个力的合力为多少?解:若用正交分解法解,则比较麻烦。F1 与F4 的合力恰好等于F3F2 与F5 的合力恰好等于F3所以,这5个力的合力为3 F3=30N例16、如图所示,细绳AB、CB下悬挂着重20N的重物P,细绳AC与CB垂直,细绳CD呈水平,AB与竖直方向成300角,AC与AB之间也是300角。这时细绳CD所受到的拉力大小是 N。解:对B点分析受力如图示:由平衡条件得 2T cos 300 =G对C点分析受力如图示:由平衡条件得F=T/sin 300=2T 23.1 例18、物块m位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态,如图示,如果外力 F 撤去,则物块 ( )
A. 会沿斜面下滑
B. 摩擦力方向一定变化
C. 摩擦力将变大
D. 摩擦力将变小解:画出物块的受力图,f摩擦力的大小减小, f1 fm 弹簧伸长kx2 + fm =mgsin 60°S =(L0+x1 )–(L0+x2 )
=x1 –x2
= 2fm/ k = 0.14m思考:S的大小跟物体的质量、斜面倾角及在P点弹簧是压缩或伸长有什么关系?答:都无关 课件16张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第五节 力的合成与分解作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力称为共点力。一.共点力GF2F1FfNG为了明确表示物体所受的共点力,在作示意图时,可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。
在不考虑物体转动的情况下,物体可以当作质点看待,所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。第五节 共点力的平衡条件平衡状态
——物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。二.寻找共点力的平衡条件平衡条件:
——在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。静止在桌面上的木块匀速行驶的汽车静止在斜面上的木块三.学以致用1.质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F的作用下,在水平地面上作匀速运动,已知木块与地面间的摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为:
A. μmg
B. μ(mg+Fsinθ)
C. μ(mg-Fsinθ)
D. Fcosθ此题答案:B、D2.某公园要在儿童乐园中建一座滑梯,已知斜面与物体间滑动摩擦因数μ= 0.75,那么倾角θ至少要多少度儿童在斜面上才可以由静止开始滑下? 此题答案:倾角θ至少要37°3.在竖直墙壁上,用斜向上的恒力按着一重为G的木块沿墙壁作匀速运动,F与竖直方向的夹角为θ,求滑动摩擦因数μ。此题答案:4.如图所示,斜面倾角θ,木块M和斜面间滑动摩擦因数为μ,问物体m质量多大时,才能使木块匀速运动?。此题答案:——当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与它受的其余的力的合力等值反向。重要推论共点力的平衡解题方法小结1.正确选取研究对象 2.隔离物体,分析物体的受力,画出受力图 3.根据作用效果,准确进行力的分解4.根据平衡条件,列方程求解正交分解法解平衡问题的一般思维程序为①选择研究对象:处于平衡状态下的物体;
②对研究对象进行受力分析,画好受力图;
③建立直角坐标系(原则是尽量减少力的分解);
④根据平衡条件布列方程
⑤解方程(组),必要时验证结论。 此方法是力学解题中应用最普遍的方法,应注意学习。
⑴共点力作用下物体的平衡条件是:F合= 0;
⑵在建立直角坐标系时,要考虑尽量减少力的分解。
正交分解法把矢量运算转化成标量运算,极大的降低了数学应用的难度。 正交分解法5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图示。其中OB是水平的,A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳:
A.必定是OA ;
B.必定是OB;
C.必定是OC ;
D.可能是OB,也可能是OC 。此题答案:A 6.如图所示,质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它与斜面的滑动摩擦因数为μ,在水平推力的作用下,物体沿斜面向上匀速滑动,则物体所受的摩擦力为:
A.μmgcosθ
B.μ(mgcosθ+Fsinθ)
C.μ(mgcosθ-Fsinθ)
D. Fcosθ-mgsinθ
?
此题答案:B、C7.如图所示,斜面倾角为θ,物体A质量为m ,沿斜面匀速下滑,板B静止,B和A的质量相等,若A与B间,A与斜面间的滑动摩擦因数相同,求绳上的拉力。此题答案:例题1:如右图所示,重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间,细绳OB的一端固定于左墙B点,且OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的A点。1.当细绳OA与竖直方向成θ角时,两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大? 分析与解:
根据题意,选择电灯受力分析,它分别受到重力G,两细绳OA、OB的拉力FA、FB ,可画出其受力图,由于电灯处于平衡状态,则两细绳OA、OB的拉力FA、FB 的合力F与重力大小相等,方向相反,构成一对平衡力。FA = G/CoSθ,FB = G/Cotθ根据力的三角关系可得:2.保持O点和细绳OB的位置,在A点下移的过程中,细绳OA及细绳OB的拉力如何变化? 3.保持O点和绳OA的位置,在B点上移的过程中,细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?FA 、FB 不断增大 分析与解:
在B点上移的过程中,应用力的图解法,可发现两细绳OA、OB的拉力变化规律。FA不断减小,FB 先减小后增大例题8:如右图所示,重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间,细绳OB的一端固定于左墙B点,且OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的A点。1.当细绳OA与竖直方向成θ角时,两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大? FA = G/CoSθ,FB = G/Cotθ例题9:如右图所示,长为5m 的细绳,两端分别系于竖立地面相距为4m 的两杆A、B点。绳上挂一个光滑的轻质滑轮,其下端连着一重为6N 的物体。 1.平衡时,绳中的拉力多大?
2.细绳的长度保持不变,当A点缓缓下移的过程中,绳中的拉力如何变化? 分析与解:
绳子的拉力是指绳子的内部的弹力,绳子通过滑轮拉物体,滑轮两边绳子的拉力大小相等,即FA = FB 根据平衡的特点,由力的几何结构可知: 2.细绳的长度保持不变,当A点缓缓下移的过程中,由力的矢量三角形保持不变,则绳中的拉力不变。 课件12张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第六节 作用力与反作用力 一个物体对另一个物体有作用力时,同时也受到另一个物体对它的作用力。物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力。把其中的一个力叫做作用力,另一个力就叫做反作用力。二.探究作用力与反作用力的关系第六节 作用力与反作用力同时不同相反相等相同一.作用力与反作用力力的概念——力是物体间的相互作用。作用力与反作用力产生的是否同时?作用力与反作用力的受力物体是否相同?作用力与反作用力的方向是否相同?作用力与反作用力的大小是否相等?作用力与反作用力的性质是否相同?第六节 作用力与反作用力三.牛顿第三定律一.内容
——两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
【说明】牛顿第三定律又叫作用力与反作用力定律二.作用力和反作用力的关系:
①同时性——作用力与反作用力同时产生。
②相等性——作用力与反作用力的大小相等。
③反向性——作用力与反作用力的方向相反。
④异体性——作用力与反作用力作用在不同物体上。
⑤同性质——作用力与反作用力的性质相同。三.牛顿第三定律的应用第六节 作用力与反作用力四.作用力、反作用力和一对平衡力的关系作用在不同的物体上作用在相同的物体上性质相同性质不一定相同同时产生,同时消失一个力的反作用力
只有一个一个力的平衡力有可能是一个,也有可能是几个力的合力不一定同时 【例1】细绳上端固定在天花板上,下端悬挂一个电灯,如图所示。这时有几对作用力和反作用力?细绳对电灯的拉力F 1电灯对细绳的拉力F′1地球对电灯的引力G 电灯对地球的引力G′ 【例2】关于两物体间的相互作用,下面说法正确的是
( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
马拉车不论动还是不动,马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小
D. 马拉车不动或匀速前进时,才有马拉车的力与车拉马的力大小相等C三、一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 一个物体静置在水平桌面上,请先分析物体的受力情况,指出哪两个力是平衡力,再分析物体与桌面的作用力与反作用力,想一想平衡力和作用力与反作用力间的不同点是什么?N1 桌子对
物体的支持力N2 物体对
桌子的压力桌子对物体的支持力与物体对桌子的压力是一对作用力与反作用力的关系。N (桌子对物体的 支持力)G (物体所受的 重力)oo2桌子对物体的支持力与物体所受的重力是一对平衡力的关系。O1力的作用点力的性质力的同时性作用效果同一物体不一定相同不具备同时性使物体处于平衡状态,可相互抵消不同的物体一定相同具备同时性一对作用力、反作用力和一对平衡力的区别:各自产生作用效果,不能相互抵消 弹簧秤的示数是弹簧秤挂钩上所受的拉力,用弹簧秤称物体重量,当物体处入静止状态时,为什么说弹簧秤的示数表示物体的重量?FGF’F与G是一对
平衡力F=G物体对弹簧有反作用力F’F=F’F’=G 例3:如图所示,和叠放在一起,静止在水平桌面上,在下面两对力中:(1)属于作用力与反作用力的是( )
(2)属于平衡力的是( )
A. P所受的重力和Q对P的支持力
B. Q所受的重力和Q对P的支持力
C. P对Q的压力和Q对P的支持力
D. P所受的重力和P对Q的压力
E. Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力C EA