1、1重力、弹力、摩擦力课题 第二章复习第一讲 重力、弹力、摩擦力 课时 1 课时考点、知识点 重力、弹力、摩擦力学习目标1.掌握重力的大小、方向及重心概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法.3.掌握胡克定律4.会判断摩擦力的有无和方向.5.会计算摩擦力的大小重、难点 重点 三种性质力的产生及大小、方向;难点: 弹力的有无、方向的判断;静摩擦力的有无和方向及大小的分析学习环节和内容 学生活动建议 教师活动建议 调整记录一、 基础知识回顾1重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力(2)大小: G mg.(3)g 的特点在地球上同一地点 g 值是一个不变的常数 g 值随着纬度
2、的增大而增大 g 值随着高度的增大而减小(4)方向:竖直向下学生活动:1回忆2训练2(5)重心相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定2弹力(1)形变:物体形状或体积的变化叫形变(2)弹力定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用产生条件:物体相互接触;物体发生弹性形变(3)胡克定律内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比表达式: F kx.k 是弹簧的劲度系数,单位为 N/m; k 的大小由弹簧自身性质决定 x 是弹
3、簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度3.摩擦力(1)定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力(2)产生条件3接触面粗糙;接触处有挤压作用;两物体间有相对运动或相对运动的趋势(3)方向:与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反(4)大小滑动摩擦力: F F N;静摩擦力:0 Ff Fmax.考点分析考点一 弹力的大小、有无及方向的判断1弹力有无的判断方法(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力此方法多用来判断形变较明显的情况(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否
4、保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态2弹力方向的判断方法4(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向3弹力的分析与计算首先分析物体的运动情况,然后根据物体的运动状态,利用共点力平衡的条件或牛顿第二定律求弹力重点归纳1、几种典型接触弹力的方向确认:弹力 弹力的方向面与面接触的弹力 垂直于接触面指向受力
5、物体点与面接触的弹力过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力物体球与面接触的弹力 在接触点与球心连线上,指向受力物体球与球接触的弹力 垂直于过接触点的公切面,而指向受力物体2、含弹簧类弹力问题的分析与计算中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型,具有如下几个特性:(1)弹力遵循胡克定律 F kx,其中 x 是弹簧的形变量(2)轻:即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零(3)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受拉力,不能受压力5(4)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们产生的弹力
6、立即消失3滑轮模型与死结模型问题的分析(1)跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等Z(2)死结模型:如几个绳端有“结点” ,即几段绳子系在一起,谓之“死结” ,那么这几段绳中的张力不一定相等(3)同样要注意轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得,而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向典型案例下面图中,静止的小球 A 分别与一个或两个接触面接触,设各接触面光滑,则 A 受到两个弹力的是: ( )【答案】C 【点评】判断弹力有无的常用方法(1)“条件法”:根据弹力产生的两个条6针对练习 1如图所示,用平行于斜面体 A 斜面的轻弹簧将物块 P
7、拴接在挡板 B 上,在物块 P 上施加沿斜面向上的推力 F,整个系统处于静止状态。下列说法正确的是: ( )A物块 P 与斜面之间一定存在摩擦力 B弹簧的弹力一定沿斜面向下C地面对斜面体 A 的摩擦力水平向左 D若增大推力,则弹簧弹力一定减小【答案】C【解析】对 P 分析, P 沿斜面方向受到重力沿斜面向下的分力,向上的推力,如果 sinmgF,则弹簧弹力为零,摩擦力为零,若弹簧弹力不为零,并且弹力,重力沿斜面向下的分力,向上的推力,三个力的合力不为零,则受摩擦力,如果三个力的合力为零,则不受摩擦力,所以摩擦力可能存件接触和发生弹性形变直接判断(2)“状态法”:根据研究对象的运动状态进行分析,
8、判断物体是否需要弹力,才能保持现在的运动状态【点评】本题关键是灵活地选择研究对象进行受力分析,然后根据共点力平衡条件分析,注意物体 P 与斜面体间的静摩擦力、弹簧弹力方向的不确定性,不难。7在,也可能不存在,弹力可能没有也可能向上,或者向下,若增大推力,弹簧的弹力可能变大,也可能不变,还可能变小,ABC 错误;将 P 和弹簧以及斜面看做一个整体,整体受到斜向右上的推力,即有一个水平向右的作用力,故地面对斜面体 A 的摩擦力水平向左。针对练习 2在如图所示的四幅图中, AB、 BC 均为轻质杆,各图中杆的A、 C 端都通过铰链与墙连接,两杆都在 B 处由铰链连接,下列关于受力的说法正确的是: (
9、 )A、甲图中的 AB 杆表现为拉力, BC 杆表现为拉力 B、乙图中的 AB 杆表现为拉力,BC 杆表现为支持力C、丙图中的 AB、BC 杆均表现为拉力 D、丁图中的 AB、BC 杆均表现为支持力【答案】C【点评】要注意明确杆带有铰链,则施力方向只能是沿杆方向;然后再根据三力平衡即可明确作用力的性质。8考点二 静摩擦力方向的判断1假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向2状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向3利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的” ,先确定受力较
10、少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向重点归纳应用“状态法”解题时应注意的问题状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法,用该方法可以不必分析物体相对运动的趋势,使模糊不清的问题明朗化,复杂的问题简单化在使用状态法处理问题时,需注意以下两点:(1)明确物体的运动状态,分析物体的受力情况,根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向(2)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系,可能相同,也可能相9反,还可能成一定的夹角4摩擦力的突变问题当物体的受力情况发生变化时,摩擦力的大小和方向往往会发生变化,有可能会导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转
11、化该类问题常涉及摩擦力的突变问题,在分析中很容易发生失误在解决此类问题时应注意以下两点:(1)如题干中无特殊说明,一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂,采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单典型案例(多选)如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上,三条细绳结于 O 点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球 Q, P、 Q 两物体处于静止状态,另一条绳 OA 在外力 F的作用下使夹角 90,现缓慢改变绳 OA 的方向至 90,且保持结点 O 位置不变,整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是: ( )A绳 OA 的拉
12、力先减小后增大 10B斜面对物块 P 的摩擦力的大小可能先减小后增大 C地面对斜面体有向右的摩擦力D地面对斜面体的支持力等于物块 P 和斜面体的重力之和【答案】AB针对练习 1如图所示,斜面体 A 上的物块 P,用平行于斜面体的轻弹簧拴接在挡板 B 上,在物块 P 上施加水平向右的推力 F,整个系统处于静止状态,下列说法正确的是: ( )【点评】本题是物体的平衡问题;解题时采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题,灵活选择研究对象;摩擦力的方向及大小变化尤其为难点。11A物块 P 与斜面之间一定存在摩擦力 B轻弹簧一定被拉长C地面对斜面体 A 一定存在摩擦力 D若增大推力 F,则弹簧弹力一定减
13、小【答案】C针对练习 2如图,物块 A、B 静置在水平地面上,某时刻起,对 B 施加一沿斜面向上的力 F,力 F 从零开始随时间均匀增大,在这一过程中,A、B 均始终保持静止,则: ( )【点评】难度中等。考查整体法与隔离法的灵活应用,同时掌握静摩擦力的分析方法。本题中 P 受力较多,受否受到静摩擦力的作用难以确定,同时也引起弹簧弹力存在的的不确定性。对于摩擦力及弹簧弹力这类被动力,要先分析物体受到的其它力的情况,进而推断出这些被动力的大小及方向。【点评】难度中等。本 题 关 键 在 于 研 究 对象 的 选 择 , 两个物体所处的状态完全相同时,常常运用整体法和隔离法解决问题,整体法往往能化
14、繁为简,解题收到奇效。本题12A地面对 A 的支持力不变B地面对 A 的支持力减小C物体 B 受到的摩擦力逐渐增大D物体 B 受到的摩擦力逐渐减小【答案】B【解析】设斜面的倾角为 ,以 A、 B 整体为研究对象,因为 A、 B 始终保持静止,由平衡条件得 ( mA mB)g FN Fsin ,又 F 均匀增大,故支持力 FN减小,选项 B 正确,C 错误;对于 B,当 F mAgsin 时,fB mAgsin F, fB随着 F 的增大而减小,当 F mAgsin 时,fB F mAgsin , fB随着 F 的增大而增大,选项 C、D 错误。考点三 摩擦力大小的计算计算摩擦力时首先要分清是静
15、摩擦力还是滑动摩擦力(1)滑动摩擦力由公式 F F N计算,应用此公式时要注意以下两点: 为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关; FN为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关(2)静摩擦力的计算它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力 FN无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特中对于 B 所受的摩擦力的讨论要根据其所具有的运动趋势分两种情况进行。13点对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解最大静
16、摩擦力 Fmax:是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力它的数值与 FN 成正比,在 FN 不变的情况下,Fmax 比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在 0Fmax 间变化重点归纳1、在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析2、受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的3、摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但摩擦力不一定阻碍物体的运动,即摩擦力不一定是阻力4、摩擦力认识的三个误区认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关不能认识到摩擦力性质、方向、大小会发生突变而产生错误认为静止的物体只能受
17、到静摩擦力,运动的物体只能受到滑动摩擦力5、对摩擦力的进一步理解误区一:有弹力就有摩擦力,有摩擦力就有弹力从产生摩擦力的条件可知:有弹力存在仅仅是产生摩擦力的一个条件虽有弹力存在,但两物体间若没有“相对运动或相对运动的趋势” ,则不会产14生摩擦力,反之,若两物体间有摩擦力,则一定有弹力误区二:摩擦力的大小一定与正压力成正比若摩擦力是滑动摩擦力,根据 Ff F N可知,两物体间的滑动摩擦力确实与正压力成正比但对静摩擦力而言,它是一个被动力,随着使物体产生“相对运动趋势”的外力的变化而变化,与正压力大小无关,正压力只可影响最大静摩擦力的大小(同学们自己举例说明)误区三:摩擦力的方向总是与物体的运
18、动方向相反摩擦力的方向应与“相对运动”或“相对运动趋势”的方向相反,与物体的运动方向有可能相反也有可能相同即摩擦力可以是阻力,也可以是动力误区四:摩擦力的方向与物体运动方向一定在同一直线上常见的多数摩擦力的方向与物体运动方向在同一直线上,但不是所有情境下的摩擦力均如此如图所示,一人站在扶梯上,随扶梯斜向上加速上升;人沿扶梯斜向上运动,而人所受摩擦力却是水平方向,与运动方向并不共线故两物体间摩擦力的方向应理解为“与两物体接触面相切,和物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反” ,而与物体的运动方向无关【点评】本题要注意 m 受到的是滑动摩擦力;而地面对斜面体的摩擦力为静摩擦力;要注15典型案例在水
19、平桌面上有一个质量为 M 且倾角为 的斜面体。一个质量为 m 的物块,在平行于斜面的拉力 F 作用下,沿斜面向下做匀速运动。斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数为 ,重力加速度为 g。下列结论正确的是: ( )A斜面对物块的摩擦力大小是 FB斜面对物块的摩擦力大小是 mgC桌面对斜面体的摩擦力大小是 FcosD桌面对斜面体的支持力大小是( M+m) g【答案】C针对练习 1如图所示,甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动,地面与物体间的动摩擦因数均相同。下列判断正确的是: ( )意明确两种摩擦力的计算方法不相同;同时要注意灵活选择研究对象,做
20、好受力分析。【点评】在计算摩擦力时,首先需要弄清楚物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力,如16A三个物体所受的摩擦力大小相等 B丙物体所受的摩擦力最大C乙物体所受的摩擦力最大 D甲物体所受的摩擦力最大【答案】B【解析】设拉力与水平方向的夹角为 ,因为三个物体相对地面做匀速直线运动,所以受到的摩擦力为滑动摩擦力,对于 A 图,在竖直方向上有11sinNmgF,故受到的摩擦力为 11sinfNmgF,对于 B 图,在竖直方向上 2Nmg,故受到的摩擦力为 2f,C 图,在竖直方向上有 31sinF,故受到的摩擦力为31ifg,所以 321ff,故 B 正确。针对练习 2如图所示,重 6 N 的木块静
21、止在倾角为 30的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向大小等于 4 N 的力推木块,木块仍能保持静止,下列关于木块所受的摩擦力大小的说法,正确的是: ( )A4 N B3 N C5 N 果是静摩擦力,其大小取决于与它反方向上的平衡力大小,与接触面间的正压力大小无关,如果是滑动摩擦力,则根据公式FN去计算【点评】本题是关于物体的平衡以及力的合成问题;解题的难点在于物体受到的力不在一个平面内,需要将重力按照作用效果进行分析,根据静摩擦力的产生特点和共点力平衡条件列式求解静摩擦力此题是中等题.17D6 N【答案】C宜宾市一中 2016 级 20162017 学年物理教研组(第九周)教学设计课题 第二章复
22、习第二讲 力的合成与分解 课时 1 课时考点、知识点 力的合成和分解学习目标1.会用平行四边形定则、三角形法则进行力的合成与分解.2.会用正交分解法进行力的合成与分解重、难点重点: 力的平行四边形定则、正交分解法难点: 力的效果分解,正交分解法。18学习环节和内容 学生活动建议 教师活动建议 调整记录一、 基础知识回顾1合力与分力(1)定义:如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力(2)逻辑关系:合力和分力是一种等效替代关系2共点力:作用在物体上的力的作用线或作用线的反向延长线交于一点的力3力的合成的运算法则(1)平行四边形定则:求两
23、个互成角度的共点力 F1、 F2的合力,可以用表示 F1、 F2的有向线段为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线(在两个有向线段 F1、 F2之间)就表示合力的大小和方向,如图甲所示(2)三角形定则:求两个互成角度的共点力 F1、 F2的合力,可以把表示F1、 F2的线段首尾顺次相接地画出,把 F1、 F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力的大小和方向,如图乙所示4矢量和标量(1)矢量:既有大小又有方向的量相加时遵循平行四边形定则回顾训练 归纳总结35(2)标量:只有大小没有方向的量求和时按算术法则相加5力的分解(1)概念:求一个力的分力的过程(2)遵循的原则:平行四边形定则或三角形定则(
24、3)分解的方法按力产生的实际效果进行分解正交分解法二、 考点分析考点一 力的合成方法及合力范围的确定1共点力合成的方法(1)作图法(2)计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求出合力2合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:| F1 F2| F F1 F2,即两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小当两个力反向时,合力最小,为| F1 F2|;当两个力同向时,合力最大,为 F1 F2.(2)三个共点力的合成范围最大值:三个力同向时,其合力最大,为 Fmax F1 F2 F3.最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力36的最小值为零,即 Fmin
25、0;如果不能,则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值,即 Fmin F1| F2 F3|(F1为三个力中最大的力)特别提醒 1.二个分力一定时,夹角 越大,合力越小2合力一定,二等大分力的夹角越大,二分力越大3合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力的大小重点归纳共点力的合成(1)力的运算法则(2)合力范围的确定两个共点力的合力范围:| F1 F2| F F1 F2.三个共点力的合成范围最大值:三个力同向时,其合力最大,为 Fmax F1 F2 F3.37最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即 Fmin0;如果不能,则合力的最小值
26、为Fmin F1| F2 F3|(F1为三个力中最大的力)(3)共点力的合成方法作图法 )计算法(4)解答共点力的合成问题时的两点注意(1)合成力时,要正确理解合力与分力的大小关系合力与分力的大小关系要视情况而定,不能形成合力总大于分力的思维定势(2)三个共点力合成时,其合力的最小值不一定等于两个较小力的和与第三个较大的力之差典型案例如图甲所示,在广州亚运会射箭女子个人决赛中,中国选手程明获得亚军。创造了中国女子箭手在亚运个人赛历史上的最好成绩。那么射箭时,若刚释放的瞬间弓弦的拉力为 100N,对箭产生的作用力为 120 N,其弓弦的拉力如图乙中 F1和 F2所示,对箭产生的作用力如图中 F
27、所示。弓弦的夹角应为(cos53=0.6) :()【点评】求合力的方法计算法可以根据平行四边形定则作出力的示意图,然后由几何关系求解对角线,其长度即为合力大小(1)相互垂直的两个力的合成(即 90):F 合 ,F 合 与 F1的夹角的正切值 tan ,如图所示F2F138A.53 B.127 C.143 D.106【答案】D针对练习 1如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮,两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是: ( )只增加绳
28、的长度 只增加重物的重量 (2)两个等大的力的合成:平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直平分的特点可解得 F 合 2F cos ,如 2若 120,则合力大小等于分力大小。39只将手指向下移动 只将手指向上移动ABC D【答案】A【解析】对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力等于悬挂物体的重量 mg,如图:由题可知,由平衡条件得: 2TcosF,而且拉力 Tmg。针对练习 2(多选)两个力 F1和 F2间的夹角为 ,两个力的合力为【点评】本题关键是对动滑轮受力分析,对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,大小等于悬挂物体的重量,根据三力平衡条件分析,同时结合力的合成的平行四边形法则
29、进行分析讨论。【点评】本题考查对合力与分力关系的理解能力合力与分力是等效的,合力的范围在两个分力之差与之和之间二力合成时,夹角越大,合力越小由力的合成方法可知,40F以下说法正确的是:()A、若 F1和 F2大小不变, 角越小,合力 F 就越大B、合力 F 总比分力 F1和 F2中的任何一个力都大C、合力 F 可能比分力 F1和 F2中的任何一个力都小D、如果夹角 不变, F1大小不变,只要 F2增大,合力 F 就必然增大【答案】AC【解析】若 F1和 F2大小不变, 角越小,合力 F 越大,故 A 正确;由力的合成方法可知,两力合力的范围| F1-F2| F 合 F1+F2,所以合力有可能大
30、于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,也可能比分力 F1和 F2中的任何一个力都小,故 B 错误、C 正确;如果夹角不变, F1大小不变,只要 F2增大,合力 F 可以先减小后增大,也可以一直增加,故 D错误。考点二 力的分解方法1力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形;(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小2按问题的需要进行分解(1)已知合力 F 和两个分力的方向,可以唯一地作出力的平行四边形,对力 F 进行分解,其解是唯一的二力合成时,夹角越大,合力越小,两力合力的范围| F1-F2| F 合
31、 F1+F2;一个合力与几个分力共同作用的效果相同,合力可以大于分力,可以小于分力,也可以等于分力41(2)已知合力 F 和一个分力的大小与方向,力 F 的分解也是唯一的(3)已知一个分力 F1的方向和另一个分力 F2的大小,对力 F 进行分解,则有三种可能(F 1与 F 的夹角为 )如图所示:F 2Fsin 时无解F 2Fsin 或 F2F 时有一组解Fsin F 2F 时有两组解重点归纳下表是高中阶段常见的按效果分解力的情形.实例 分解思路拉力 F 可分解为水平分力 F1 Fcos 和竖直分力F2 Fsin 重力分解为沿斜面向下的力 F1 mgsin 和垂直斜面向下的力 F2 mgcos资
32、*源%库 重力分解为使球压紧挡板的分力 F1 mgtan 和使球42压紧斜面的分力 F2 cosmg重力分解为使球压紧竖直墙壁的分力 F1 mgtan 和使球拉紧悬线的分力 F2 cosmg小球重力分解为使物体拉紧 AO 线的分力 F2和使物体拉紧 BO 线的分力 F1,大小都为 F1 F2 sing拉力分解为拉伸 AB 的分力 F1 Ftan 和压缩 BC 的分力 F2 cos典型案例(多选)如图所示,斜面体 B 静置于水平桌面上一质量为M 的木块 A 从斜面底端开始以初速度 v0上滑,然后又返回出发点,此时速度为 v,且 vv0.在上述过程中斜面体一直静止不动,以下说法正确的是: 43(
33、)A 桌面对 B 的静摩擦力的大小保持不变B桌面对 B 始终有水平向左的静摩擦力C物体 A 受到的摩擦力大小不变DA 上滑时比下滑时桌面对 B 的支持力大【答案】BC【点评】此题考查了物体的平衡以及力的分解问题;解题时要对物体正确受力分析、熟练应用平衡条件是正确解题的关键;解题时要注意受力分析的顺序,先对 A 受力分析,然后再对 B 受力分析;此题是中等题.【点评】本题考查力的分析及牛顿第三定律,要求能正确做出受力分析,知道合力和分力的关系,但要注意本题中不能将分力作为物体的受力44针对练习1(多选)如右图所示,重量为G的小球静止在斜面上,下列关于重力的两个分力说法正确的是:()A. F1的大
34、小等于小球对挡板的压力大小B. F2是物体对斜面的正压力,大小为 cosGC. F1是物体所受重力的一个分力,大小为 GtanD. 由于重力的存在,物体同时受 G、F 1、F 2的作用【答案】AC【点评】合力和分力的大小关系(1)两分力大小不变时,合力 F 随 的增大而减小,随 的减小而增大(2)当 0 时,F 有最大值,Fmax F1 F2;当 180时, F 有最小值,Fmin |F1 F2|,合力大小的范围为|F1 F2|FF 1 F2.(3)合力 F 既可以大于,也可以等于或小于任意一个分力45针对练习 2(多选)将 10N 的力分解为两个分力 F1、 F2,则 F1、 F2的值可能是
35、下列哪些情况:()A F1=12N, F2=16N B F1=10N, F2=10N C F1=6N, F2=3N D F1=5N, F2=6N【答案】ABD【解析】二力合成时合力大小的范围为|F 1F 2|FF 1F 2可知 ABD 对。考点三 正交分解法1定义:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法2建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上);在动力学中,以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系3分解方法:物体受到多个作用力 F1、 F2、 F3,求合力 F 时,可把各力沿相互垂直的 x 轴、 y 轴分解,如图
36、所示46x 轴上的合力: Fx Fx1 Fx2 Fx3y 轴上的合力: Fy Fy1 Fy2 Fy3合力大小: xF F2x F2y合力方向:与 x 轴夹角为 ,则 xtan重点归纳力的效果分解法、正交分解法、合成法都是常见的解题方法,一般情况下,物体只受三个力的情形下,力的效果分解法、合成法解题较为简单,在三角形中找几何关系,利用几何关系或三角形相似求解;而物体受三个以上力的情况多用正交分解法,但也要视题目具体情况而定(1)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的 共点力作用下求合力的一种方法,分解的目的是为了更方便地求合力,将矢量运算转化为代数运算(2)一般情况下,应用正交分解法建立坐标系时,应尽量使所求量(或未【点评】此题是关于对物体的平衡及正交分解法的考查;解题时以物体为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件运用正交分解法求解 F1与 F2的大小,再求它们的比值。
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