《受力分析定律应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《受力分析定律应用.docx（6页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、牛顿运动定律的应用掌握共点力作用下物体的 平衡条件；会分析动力学的两 类基本问题运用牛顿运动定律进 行分析计算；解决动态平衡 问题掌握整体法、隔离 法、图解法等方法并将其 与牛顿运动定律结合来 考杳问题知识点1共点力作用下物体的平衡1. 共点力的判别：同时作用在同一物体上的各个力的作用线交于一点就是共点力.这里要注意的是同时作用”和同一 物体”两个条件，而力的作用线交于一点”和同一作用点”含义不同.当物体可视为质点时，作用在该物 体上的外力均可视为共点力：力的作用线的交点既可以在物体内部，也可以在物体外部.2. 平衡状态(1) 平衡状态：质点处于静止状态或匀速直线运动状态.(2) 共点力平衡条
2、件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零. 1力平衡时，两个力必等大、反向、共线； 三力平衡时，若是非平行力，则三力作用线必交于一点，三力的矢量图必为一闭合三角形； 多个力共同作用处于平衡状态时，这些力在任一方向上的合力必为零； 多个力作用平衡时，其中任一力必与其它力的合力是平衡力；室物体有加速度，则在垂直加速度的方向上的合力为零.3. 平衡力与作用力、反作用力一对平衡力和一对作用力与反作用力都是大小相等、方向相反，作用在一条直线上的两个力.一对平衡力一对作用力与反作用力作用对象只能是同一物体分别作用在两个物体上力的性质可以是不同性质的力一定是同一性质的力作用效果二者的作用相互抵消各自产生自
3、己的效果，互不影响注意：一个力可以没有平衡力，但一个力必有其反作用力.作用力和反作用力同时产生、同时消失；对于一对平衡力，其中一个力存在与否并不一定影响另一 个力的存在.4. 正交分解法解平衡问题(1) 正交分解法是解共点力平衡问题的基本方法，其优点是不受物体所受外力多少的限制.解题依据是根 据平衡条件，将各力分解到相互垂直的两个方向上.(2) 正交分解方向的确定：原则上可随意选取互相垂直的两个方向；但是，为解题方便通常的做法是：使所选取的方向上有较多的力； 选取运动方向和与其相垂直的方向为正交分解的两个方向.在直线运动中，运动方向上可以根据牛 顿运动定律列方程，与其相垂直的方向上受力平衡，可
4、根据平衡条件列方程. 使未知的力特别是不需要的未知力落在所选取的方向上，从而可以方便快捷地求解.(3 )解题步骤为：选取研究对象受力分析建立直角坐标系找角、分解力， 列方程求解.【例1】如图所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态.以下相关说法正确的是：()A.猴子受到三个力的作用B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C. 地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力D. 人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大【例2】 物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b处于静 止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是A. a受到两个
5、摩擦力的作用 B. a共受到四个力的作用C. b共受到三个力的作用D. a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大【例3】如图所示，物体重力G = 300 N，绳CD恰呈水平状态，=30。，ZACB = 90。，E是AB的中点，CE也呈水平状态，那么各段绳的张力分别是Ft =N，ft =N, F =N.【例4】 有些人员，如电梯修理员、牵引专家等，常需要知道绳（或金属线）中的张力T， 可又不便到绳（或线）的自由端去测量.现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表（图中B、C为该夹子的横截面）.测量时，只要如图示那样用一硬杆竖直向上 作用在绳上的某点A，使绳产生一个微小偏移量a，借助仪表很容易测出这时绳
6、对硬杆的压力F .现测得该微小偏移量为a = 12mm，BC间的距离为 2L = 250mm，绳对横杆的压力为F = 300 N， 试求绳中的张力t .知识点2动态平衡问题1. 所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中.2. 图解分析法对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化，在同一图中作出物 体在若干状态下力的平衡图（力的平行四边形），再由动态力的四边形各边长度变化及角度变化确定力的 大小及方向的变化情况.动态平衡中各力的变化情况是一种常见类型.总结其特点有：合力大小和方向不变；个分力的方向不
7、变，分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况.用图解法具有简 单、直观的优点.一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示.若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N和摩擦力f的变化情况是（）A. N增大，f增大 B. N增大，f不变C. N不变，f增大D. N不变，f不变如图所示，一铁球放在板与竖直墙之间，当板向上缓慢抬起，使0角变小时，下面判断正确的是（）A.球对墙的压力将变大B.球对墙的压力将变小C.球对板的压力将变大D.球对板的压力将变小如图所示，竖直杆CB顶端有光滑轻质滑轮，轻
8、质杆04自重不计，可绕。点自由转动，0A = 0B.当绳缓慢放下，使zAOB由0。逐渐增大到180。的过程中（不包括0。和180。下列说法正确的是（）A.绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小B.杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大C.绳上的拉力越来越大，但不超过2GD.杆上的压力大小始终等于G如图所示，将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于a、B两点上，一物体用动滑轮【例5】【例6】【例7】【例8】【例9】悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为0，绳子张力为F ；将绳子B端 移至C点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为0，绳子1 张力为F ；将 绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子
9、间的夹角为0，绳子张力 为F，不计摩擦，0（）3A. 0 = 0 = 0 B. 0 = 0 F F D. f = F F，试求在两个物块运动过程中轻线的拉力 t .12Hp【例11】如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A，它通过绳子与物体3相连，假设绳子、定滑轮的质量 以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长.如果物体A、B质量相等，则由 静止释放后物体A的加速度大小是（）A. 3gB. gC. 3g /4D. g /2【例12】如图所示，a、B两物体用细绳连接后放在斜面上，如果两物体与斜面间的摩擦因数都为日，则它们下滑的过程中（ ）A. 它们的加速度a = g sin a B
10、.它们的加速度a tC. t mg .由牛顿第三定律，物体受到支持力和物体对测力计的压力大小相等.2. 失重现象失重现象：当物体存在向下的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物 体本身重力的现象称为失重现象.失重时视重”小于实重，失去部分为ma，此时物体可做向 上减速或向下加速运动.若升降机系统具有向下的加速度为a，如图所示则由牛顿第二定律得mg - F = ma， F = m（ g - a） mg .由牛顿第三定律，物体受到的支持力和物体对测力计的压力大小相等.3. 完全失重在失重现象中，物体对支持物体的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态称为完全失重状态.此时视 重”等于零
11、，物体运动的加速度方向向下，大小为g .在上图中，若a = g时，则由牛顿第二定律，得：mg 一 F = mg ， F = 0 - 则物体对支持物的压力变为零.【例26】关于超重和失重，下列说法中正确的是（）A.超重就是物体的重力增加了 B.失重就是物体的重力减小了C.完全失重就是物体不受重力作用D.不论超重、失重或完全失重，物体所受重力是不变的【例27】一物体放置在升降机的台秤上，升降机以加速度。在竖直方向做匀变速直线运动，若物体处于失重 状态，则（）B.台秤的读数减小maD.升降机一定做加速运动当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的【例30】一个质量为50kg的人，站
12、在竖直向上运动着的升降机地板上，他看到升降机挂着重物的弹簧 秤示数为40N，如图所示，已知重物质量为5kg，g取10m/s 2，这时人对升降机地板的压力（） A.大于500 N B.小于500 N C.等于500 N D.上述答案都不对A.升降机的加速度方向竖直向下C .升降机一定向上运动【例28】某电梯中用细绳悬挂一重物，情况是（）A.电梯一定是加速上升C .电梯可能匀速向上运动【例29】在以加速度a匀加速上升的电梯中，A.此人对地球的吸引力为m（g + a）C. 此人受的重力为m （g + a）B. 电梯可能是减速上升D.电梯的加速度方向一定向上有一个质量为m的人，下列说法中正确的是（）B
13、. 此人对电梯的压力为m（g + a）D.此人的视重为m（g + a）【例31】某中学物理实验小组利用DIS系统（数字化信息实验室系统），观察超重和失重 现象.他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量 挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显 示屏上显示出如图所示图线，根据图线分析可知下列说法中正确的是（）A.从时刻,到，钩码处于超重状态，从时刻,到,，钩码处于失重状态1234B. ?到,时间内，电梯一定正在向下运动，,到,时间内，电梯可能正在向上运动1234C. t到t时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下D. ；到：时间内，
14、电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上【例32】苹果园申学某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤，使其测量挂 钩（跟弹簧相连的挂钩）向下，并在钩上悬挂一个重为10N的钩码.弹簧秤弹 力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示的F - t图象，下列分析正确的是（）A.从时刻t到t，钩码处于超重状态B.从时刻t到t，钩码处于失重状态C. 电梯可能开始停在15楼，先加速向下，接着匀?速向下，再减速向下，最后停在1楼D. 电梯可能开始停在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼【例33】如图所示，台秤上装有盛水的杯，杯底用细绳系一木质小球，若细线突然断裂， 则在小木球上浮到水面的过程中，台秤的示数将（）A.变小B .变大C.不变D .无法判断
