第1讲受力分析.ppt

* 主讲：汪文超 一、弹力 1、如果弹力是由绳子形变而产生的，弹力的方向总是沿绳子这条直线，且只能产生拉力 例1、水平放置的光滑支架上通过细绳连接两个轻质滑环，如图在B环上施加水平拉力，则：支架和弹簧对A、B环弹力的大小和方向怎样? N1 f 如果要计滑环的重力情况又怎样? f F θ O A B f f 1 2 G f N 2 2 B G f N 1 A A 2、如果弹力是由相互接触的物体产生的，弹力总是在垂直接触面的方向上 N2 f F B 例2：三个大小、质量一样的光滑球分别放在同一槽上 三个球的重心分别在a、b、c、三个位置，则：三个小 球受弹力大小和方向是什么关系？ N1 N2 G G F 1 2 N N G N N T T 2 1 f 例3：小车的支架上连接一小球A，当小车匀速或匀加速向右运动时，小球受杆的弹力方向。 4、如果弹力是由铰链产生，弹力可沿任意方向，也必须按物体平衡条件或非平衡条件来判断方向。 例4：如图一质量为m直杆通过铰链悬挂在天花板上，现在其下端加一水平拉力F后杆处于平衡状态，则杆受天花板拉力大小和方向怎样确定。 G T N G 3、如果弹力是由杆产生的，则弹力可沿任意方向。必须按物体平衡条件或非平衡条判断 G N2 N1 F N T 5.胡克定律 / / / / / / \ \ \ \ \ \ \ / / / / / / / \ \ \ \ \ \ \ / / / / / / / \ \ \ \ \ \ \ / / / / / / / \ \ \ \ \ \ \ / / / / / / / / / / / / / \ \ \ \ \ \ \ / / / / / / / \ \ \ \ \ \ \ / / / / / / / F=kx k= F x 当几根弹簧并联时 k= = = k1+k2+k3 F x F1+ F2 +F3 x + + 当几根弹簧串联时 = = = F x X1+ X2 +X3 F k 1 k1 k2 k3 1 1 1 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ 轻杆 二、摩擦力 摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，摩擦力的方向总是和物体相对运动或相对运动趋势方向相反。 分析自行车匀速运动时前后轮的受力情况  例5：无限大平板正以速度V匀速向东运动，现把放在平板上的物体以2V速度匀速向南拉动，则应加的水平外力大小和方向怎样确定？已知物体质量m，物体与平板间的摩擦系数为μ。 v 2v f1 f2 v 摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，摩擦力的方向总是和物体相对运动或相对运动趋势方向相反。 例1、如图两圆柱等距，两柱的轴线在同一水平面内，圆柱的半径r=0.025m，质量为20kg的钢件平放在两圆柱上,钢件与圆柱间的动摩擦因数为μ=0.20。两圆柱各绕自已的轴线作转向相反的转动,角速度ω=40rad/s.若沿平行于柱轴的方向施力推着钢件做速度为v0=0.05m/s的匀速运动,推力是多少? -v 2v V相 F f v 2v N=100N f=μN=20N F=2fcosα≈2.0N V相 -rω v0 v0 V相 f f F -rω α α G N N v= rω=1m/s tgα=20 cosα≈0.05 静摩力大小与正压力无关，完全由产生相对运动的处界因素决定,可以是小于或等于最大静摩擦力的任意一个值。 滑动摩擦力大小完全由N和μ决定。F= μ N 例7：足够长的粗糙长木板上放有一滑块，现把其右端慢慢抬起来，画出木块受摩擦力与倾角之间关系图象（定性） 最大静摩擦力: f=μ0N 其中为静摩擦系数,μ一般小于μ0 例8：如图把一个木块压在竖直墙上，现所加压力与时间关系F=Kt（t为时间），定性分析木块运动情况，定性画出木块受摩擦力与 t 的函数图象。 例9：如图，质量分别为2千克和3千克的木板A、B间滑动摩擦系数为0.6，B与水平 面间滑动摩擦系数为0.1，现在A上加一水平拉力，问F在什么范围A、B可一 起加速向右运动，设物体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 G F N f A B F f12max=12牛, f2地max=5牛 a2max=7/3(米/秒2) Fmin=5牛 Fmax=(5×7/3+5)牛 F f G 2G 1、隔离法和整体分析法 2、受三个非平行的力且平衡则三力必共点 3、作图分析法 4、对称分析法 5、数学推导法(平衡或非平衡方程) 三、分析物体受力情况时可以使用的方法 例1：如图所示，重为G的物块A静止在