學(xué)案1重力場中物體的平衡.ppt
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學(xué)案重力場中物體的平衡,知識回顧,1.重力(1)產(chǎn)生:重力是由于地面上的物體受地球的而產(chǎn)生的,但兩者不等價(jià).因?yàn)槿f有引力的一個(gè)分力要提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的,而另一個(gè)分力即重力,如圖1所示.,萬有引力,向心力,圖1,(2)大小:隨地理位置的變化而變化在兩極:G=F萬在赤道:G=F萬-F向一般情況下,在地表附近G=.(3)方向:豎直向下,并不指向地心.,mg,2.彈力繩只能產(chǎn)生拉力,桿既可以產(chǎn)生拉力,也可以產(chǎn)生支持力,在分析豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動問題應(yīng)注意二者的區(qū)別.,3.摩擦力在同一接觸面,摩擦力方向總是與彈力方向垂直.,(1)滑動摩擦力的大小與兩物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),只取決于動摩擦因素和正壓力.(2)摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動(或相對運(yùn)動的趨勢)方向相反,這種相對運(yùn)動是相對于摩擦力施力物體的運(yùn)動,不一定是相對于地面.,4.力的合成與分解由于力是矢量,因此可以應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成與分解,常用法和法來分析平衡問題.5.共點(diǎn)力的平衡(1)狀態(tài):靜止或.(2)條件:.,正交分解,力的合成,勻速運(yùn)動,F合=0,1.處理平衡問題的基本思路:確定平衡狀態(tài)(加速度為)→巧選研究對象(整體法或隔離法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作討論.2.常用的方法有:在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定方向時(shí)常用法.3.求解平衡問題常用:正交分解法、力的合成法(在三個(gè)共點(diǎn)力作用下的平衡,任意兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力等大反向)、矢量三角形法和法(分析動態(tài)平衡問題).,方法點(diǎn)撥,假設(shè),相似三角形,零,類型一力的三角形法例1用與豎直方向成角的傾斜輕繩子a和水平輕繩子b共同固定一個(gè)小球,這時(shí)繩b的拉力為F1.現(xiàn)在保持小球在原位置不動,使繩子b在原豎直平面內(nèi),逆時(shí)針轉(zhuǎn)過角固定,繩b拉力變?yōu)镕2;再轉(zhuǎn)過角固定,繩b拉力變?yōu)镕3,如圖2所示.則()A.F1F2C.F1=F3(M+m)gC.Ff1=0,F(xiàn)f2=0D.FN1=FN2=(M+m)g解析在沒有施加電場的情況下物體沿斜面體勻速下滑時(shí),系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),所以FN1=(M+m)g,Ff1=0.施加平行斜面向上的勻強(qiáng)電場后,物體受到電場力作用而沿斜面減速下滑,但斜面體對物體的作用力大小、方向仍與沒有施加電場前的相同,即物體對斜面體的作用力大小、方向仍不變(大小仍等,于mg,方向仍豎直向下),所以地面對斜面體的支持力FN2仍等于系統(tǒng)的重力,斜面體在水平方向上沒有相對運(yùn)動趨勢,即地面對斜面體的靜摩擦力Ff2仍為零.答案CD,預(yù)測3(2009徐州市三模)如圖7所示,斜劈A置于水平地面上,滑塊B恰好沿其斜面勻速下滑.在對B施加一個(gè)豎直平面內(nèi)的外力F后,A仍處于靜止?fàn)顟B(tài),B繼續(xù)沿斜面下滑.則以下說法中正確的是(),圖7,A.若外力F豎直向下,則B仍勻速下滑,地面對A無靜摩擦力作用B.若外力F斜向左下方,則B加速下滑,地面對A有向右的靜摩擦力作用,C.若外力F斜向右下方,則B減速下滑,地面對A有向左的靜摩擦力作用D.無論F沿豎直平面內(nèi)的任何方向,地面對A均無靜摩擦力作用解析滑塊B能勻速下滑,則A、B之間的動摩擦因數(shù)=tan,其中為斜面A的傾角.若外力F豎直向下,仍然會有(mBg+F)sin=(mBg+F)cos,所以B仍會勻速下滑;設(shè)B對A的壓力大小為FN、摩擦力大小為Ff,則有Ff=FN,FN、Ff在水平方向的分力大小分別為FNsin、Ffcos,結(jié)合前面的兩個(gè)等式可知FNsin=Ffcos,即A在水平方向無運(yùn)動趨勢,所以無論F沿豎直平面內(nèi)的任何方向,地面對A均無靜摩擦力作用.所以選A、D項(xiàng).答案AD,類型四繩栓接物體的平衡問題例4(2009濟(jì)南市模擬)如圖8所示,ACB是一光滑、足夠長的、固定在豎直平面內(nèi)的框架,其中CA、CB邊與豎直方向的夾角均為.P、Q兩個(gè)輕質(zhì)小環(huán)分別套在CA、CB上,兩根細(xì)繩的一端分別系在P、Q環(huán)上,另一端和一繩套系在一起,結(jié)點(diǎn)為O.將質(zhì)量為m的鉤碼掛在繩套上,OP、OQ兩根細(xì)繩拉直后的長度分別用l1、l2表示,若l1∶l2=2∶3,則兩繩受到的拉力之比FT1∶FT2等于()A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.4∶9,圖8,解析如右圖所示平衡時(shí),兩線皆于桿垂直,對懸掛點(diǎn)O受力分析,作受力分析圖正交分解:FT1sin=FT2sin,由幾何關(guān)系可知=所以FT1=FT2FT1∶FT2=1∶1所以選A答案A,拓展探究(2009泰安質(zhì)檢)如圖9所示,A、B兩均勻直桿上端分別用細(xì)線懸掛于天花板上,下端擱置在水平地面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),懸掛A桿的繩傾斜,懸掛B桿的繩恰好豎直,則關(guān)于兩桿的受力情況,下列說法中正確的有()A.A、B桿都受三個(gè)力作用B.A、B桿都受四個(gè)力作用C.A桿受三個(gè)力,B桿受四個(gè)力D.A桿受四個(gè)力,B桿受三個(gè)力,圖9,D,預(yù)測4(2009雞西模擬)在2008年奧運(yùn)會上,中國選手何雯娜取得女子蹦床比賽冠軍,蹦床可簡化為如圖10所示,完全相同的網(wǎng)繩構(gòu)成正方形,O、a、b、c……等為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn).當(dāng)網(wǎng)水平張緊時(shí),若質(zhì)量為m的運(yùn)動員從高處豎直落下,并恰好落在O點(diǎn),當(dāng)該處下凹至最低點(diǎn)時(shí),網(wǎng)繩aOe、cOg均成120向上的張角,此時(shí)O點(diǎn)受到的向下的作用力為F,則這時(shí)O點(diǎn)周圍每根繩的拉力的大小為()A.F/4B.F/2C.(F+mg)/4D.(F+mg)/2,圖10,解析對O點(diǎn)受力分析,將受力分析圖由立體圖轉(zhuǎn)化為對稱的平面圖即可得B項(xiàng)正確.答案B,1.(2009東營二模)下圖中A球系在絕緣細(xì)線的下端,B球固定在絕緣平面上,它們帶電的種類以及位置已在圖中標(biāo)出.A球能保持靜止的是()解析對A球進(jìn)行受力分析,A球受重力、拉力、庫侖力,三力平衡,A球能保持靜止.,AD,2.(2009青島模擬)如圖11所示,質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的拉力F作用下,沿放在水平地面上的質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速下滑,此過程中斜面體保持靜止,則地面對斜面()A.無摩擦力B.水平向左的摩擦力C.支持力為(M+m)gD.支持力小于(M+m)g解析分別對m、M受力分析Ff=Ff′D.解析繩右端從B移至C點(diǎn)時(shí),夾角不變即B=C.從C→D點(diǎn)時(shí)D變小,由受力分析可得FTB=FTC- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 重力場 物體 平衡
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