受力分析.力的合成与分解专题习学案复.doc

《受力分析.力的合成与分解专题习学案复.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、彰武高中三年级物理学科课堂设计活页第周第课时上课时间：2012年11月日星期：备课组长签字：史付林年级主任签字：课题：受力分析力的合成与分解设计人：史付林学习目标：1、掌握共点力的平衡条件2、对物体正确受力分析后能运用平衡知识处理物体的平衡问题3、会处理平衡问题中的“临界”和“极值”问题【知识点梳理】1．共点力物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的或者它们的作用线交于，这几个力叫共点力。2．平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持或运动，则该物体处于平衡状态．3．平衡条件：物体所受合外力．其数学表达式为：F合＝或Fx合=Fy合=，其中Fx合为物体在x轴

2、方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力．4．用平衡条件解题的常用方法(1）力的三角形法物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零．利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力．（2）力的合成法物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向，可利用力的平行四边形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解．（3）正交分解法将各个力分别分解到X轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于

3、零的条件，多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．值得注意的是，对x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力．【典型例题】【例1】如图所示，重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是(　　)A.F1＝mgcosθB.F1＝mgcotθC.F2＝mgsinθD.F2＝【拓展1】如图所示，重量为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，绳与水平线成θ角.试求：(1)绳子的张力大小；(2)链条最低点的张力大小.【解析】(1)以

4、链条为研究对象时，它受绳子拉力FT1、FT2及重力G的作用，由于链条处于平衡状态，由三力汇交原理知其受力情况如图(a)所示.对整个链条，由正交分解与力的平衡条件得FT1cosθ＝FT2cosθ①FT1sinθ＋FT2sinθ＝G②由①②式得FT1＝FT2＝(2)由于链条关于最低点是对称的，因此链条最低点处的张力是水平的，链条左侧半段的受力情况如图(b)所示.对左半段链条FT1cosθ＝FT，所以FT＝•cosθ＝•cotθ(也可以对其竖直方向列式得到FT)　　　　　　　　　　　　　　　　【例2】重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为/3，一人欲用最小的作用力F使木板

5、做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？θF【巩固】如图所示，物体放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为/3,现施一与水平面成α角且斜向下的力F推物体，问：α角至少为多大时，无论F为多大均不能推动物体（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）？【例3】如图所示，不计重力的细绳AB与竖直墙的夹角为600，轻杆BC与竖直墙夹角为300，杆可绕C自由转动，若细绳承受的最大拉力为200N．轻杆能承受的最大压力为300N．则在B点最多能挂多重的物体？【例4】一轻杆BO，其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所

6、示.现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是(　　)A.FN先减小，后增大B.FN始终不变C.F先减小，后增大D.F始终不变【解析】取BO杆的B端为研究对象，受到绳子拉力(大小为F)，BO杆的支持力FN和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G)的作用，将FN与G合成，其合力与F等值反向，如图所示，得到一个力三角形(如图中画斜线部分)，此力三角形与几何三角形OBA相似.设AO高为H，BO长为L，绳长为l，则由对应边成比例可得，式中G、H、L均不变，l逐渐变小，所以可知FN不变，F逐渐变小.故B正确.【拓展

7、】如图所示，竖直杆CB顶端有光滑轻质滑轮，轻质杆OA自重不计，可绕O点自由转动，OA＝OB。当绳缓慢放下，使∠AOB由00逐渐增大到1800的过程中（不包括00和1800）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GOABPQ【例5】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，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）。现将P环向左移一小段距离，两环再