专题1
受力分析
一、力的分类、常见的力
1.
按性质分:
(1)效果力:下滑力、向心力、离心力;
(2)性质力:场、弹、摩、其他;(注意:推拉提压都属于弹力)
(3)注意:受力分析时,只画性质力。
2.
按是否有公式
3.
(1)主动力:mg,kx,
,Eq、BlL、qvB等;大小、方向都确定;
(4)轻绳的弹力:
①活结:同一根绳子通过一个节点后,大小不变,方向改变,如光滑的滑轮;
②死结:几根绳子连成的一个节点,大小方向都不同。
2、受力分析基本步骤
1.
力学问题核心思想:力的几何化;将力的求解,转化为几何边长的求解。
2.受力分析步骤口诀:
一定对象,二画力;
三看状态,四分析;
力多正交分解,物多整体隔离
(1)定对象:定质量(整体、隔离);
(2)力的分析:绕物一周找全力,先主动后被动,依次场、弹、摩、其他;
(3)状态分析:画准力的方向,明确物体的运动状态,是为后面列方程求解做好铺垫;
(4)两种处理方法:三角形法则(三角函数法)、正交分解法。正交分解选坐标,轴上矢量尽量多,可以分解加速度。
例1.
一个人站在履带式电梯(u>tanθ)和阶梯式电梯匀速上楼时,摩擦力的大小和方向?
例2.
光滑斜面固定于水平面,倾角为θ,A上表面水平,B的质量为m;A、B以一定的初速度一起,向上或向下滑动时,B摩擦力的大小及方向?
例3.
如图所示,重为G的木棒,可绕光滑轴O自由转动,现将棒搁在表面粗糙的小车上,小车原来静止,如果用水平力F拉动小车,则棒受到的摩擦力方向?
例4.
分析木棒P在M、N两处的受力情况?
例5.
左侧是固定的光滑圆弧面,小球质量为m=4
kg,θ=60°,绳连接物块3与小球,三个物块重均为50
N,作用在物块2的水平力F=20
N,整个系统处于平衡状态,分析3受力个数?
例6.
如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板一直静止,那么木块与木板间、木板与地面间的摩擦力大小分别为多少?
例7.
质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为( )
A.mg/k
B.2mg/k
C.3mg/k
D.4mg/k
课后练习
1.
如图所示,
A
和
B
两物块的接触面是水平的,
A
与
B
保持相对静止,并一起沿固定的光滑斜面向上运动,在向上运动的过程中,
B
受力个数为(
)
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
2.
(多选)如图所示,一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.则下列说法正确的是
(
)
A.弹簧一定处于压缩状态
B.滑块可能受到三个力作用
C.斜面对滑块的支持力大小不能为0
D.斜面对滑块的摩擦力大小可能小于mg/2
3.
如图所示,质量为2
kg的物体B和质量为1
kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。再将一个质量为3
kg的物体A轻放在B上的一瞬间,弹簧的弹力大小为(取g=10
m/s2)(
)
A.30
N
B.0
C.20
N
D.12
N
4.
三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,如图所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10
m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( )
A.4cm
B.6cm
C.8cm
D.10cm
5.
在箱子里有倾角为θ的固定光滑斜面,斜面上用平行于斜面轻绳拉着一个质量为m的物体,重力加速度为g。求:(1)若箱子以加速度a
加速上升,绳子的拉力和斜面的支持力大小;(2)若箱子在水平方向匀加速,当加速度a1大小、方向如何时,绳子拉力为零;(3)若箱子在水平方向匀加速,当加速度a2大小、方向如何时,斜面支持力为零。
专题1
受力分析
例1.
(1)履带式:mgsinθ;
沿斜面向上;(2)阶梯式:0
例2.
mgsinθcosθ;
方向水平向左
例3.
水平向右
例4.
略,画侧视图
例5.
5个
例6.
;
例7.
B
1.
B
2.
BC
3.
C
4.
C
(1)T=m(g+a)sinθ
、FN=m(g+a)cosθ
;(2)a1=gtanθ
;(3)a2=g/tanθ,水平向右