物理：第3章《相互作用》(新人教版必修1)解题.ppt

[方法专题讲解] 1受力分析 1．定义：受力分析指的是把研究对象在特定的物理环境中所受到的所有力都找出来，并画出受力示意图． 2．某个力是否存在的判断依据 (1)条件判断：根据力的产生条件是否满足，来判断物体是否受某个力的作用． (2)效果判断：根据力的效果是否得以体现，来判断物体是否受某个力的作用． (3)相互作用判断：利用力的作用的相互性，即施力物体同时也是受力物体，从一个物体是否受到某个力作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力的作用． 3．受力分析的一般步骤 (1)确定研究对象，并把研究对象从系统中隔离出来； (2)先分析物体所受重力，然后依次分析各接触面上的弹力及摩擦力； (3)最后分析其他力的情况； (4)检查所画受力图，是否“多力”或“漏力”． 【例1】　跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图1所示，物体A和B重均为20 N，水平拉力F＝12 N，若A和B均处于静止状态，试分析物体A和B的受力情况，画出力的示意图，并计算各力的大小． 【答案】　F′＝20 N，FN＝10 N，F″＝(10 －12)N 【点拨】　正确对物体A、B进行受力分析是解此类题的关键．对未知力F″的大小和方向，我们可以用“假设法”，设其朝某一方向，然后利用平衡条件列方程求解，若求出为正值，说明假设的方向是正确的，若求出力为负值，说明其方向与假设方向相反． 巩固训练 1．如图3所示，GA＝8 N，GB＝16 N，A、B之间及B与水平地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.25，物块B在水平拉力F的作用下向左匀速运动，求F的大小． 解析：先画出A、B的受力分析图如图4所示． 则对A有FT＝FfA＝μFNA＝μGA. 对B有F＝F′T＋F′fA＋Ff地＝2μGA＋μFNB＝2μGA＋μ(GA＋GB)＝10 N. 答案：10 N 图解法解题 1．图解法常用在研究分力的动态变化时，通过作出平行四边形或矢量三角形，观察线段的长短变化分析其对应的力的大小变化，具有直观、简单的特点． 2．用图解法解题的一般步骤 (1)根据对物体的受力分析，利用分解或合成作出平行四边形或矢量三角形； (2)按照题意分析，确定分力的变化． 3．图解法所解题目的特点：物体受力中有一个力的大小和方向均不变，有一个分力的方向不变而大小变化，另一个力的大小和方向均变化． 【例2】　如图5所示，重为G的物体放在倾角为α的光滑斜面上，被竖直放置的光滑木板挡住，若将挡板逆时针转动逐渐放低．试分析球对挡板的压力和对斜面的压力如何变化． 【解析】　球的重力产生两个效果：压紧斜面和挡板，即重力可分解为垂直斜面的力G1和垂直于挡板的作用力G2.这两个分力分别跟球对斜面的压力和球对挡板的压力大小相等．在挡板放低时，重力G的大小和方向不变；G1的方向不变，G2的大小和方向都在变，如图6所示，由图知，G2先减小后增大，最小值为Gsinα.G1始终在减小． 【答案】　对挡板的压力先减小后增大，对斜面的压力减小． 【点拨】　用图解法解题的关键是作好图并找出各个力的变化关系． 巩固训练 2．如图7所示将一个光滑球放在斜板AB和AC之间，两板与水平面夹角都是60°.现使AB板固定，使AC板与水平面的夹角逐渐减小到零，则 (　　) A．球对AC板的压力先增大后减小 B．球对AC板的压力逐渐减小 C．球对AC板的压力先减小后增大 D．球对AC板的压力逐渐增大 解析：由于物体受三力作用平衡，又是动态变化，故利用三角形定则求解较易．作出受力分析示意图如图8，用三角形表示，三个力重力大小方向都不变，FB方向不变，故AC板与水平面的夹角逐渐减小到零的过程中，在力的示意图中，也即FC绕与G的交点做顺时针方向转动，转至竖直位置；由图中虚线不难发现，FC先减小后增大；FB一直减小． 答案：C 3正交分解法 1．正交分解法是处理力的合成与分解中的复杂问题的一种简单、方便而且实用的方法，尤其当物体受多个力作用时． 2．正交分解法：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解，将矢量的平行四边形定则运算转化为沿同一直线上的代数运算． 3．正交分解的一般步骤 (1)建立坐标系：通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向要根据实际问题确定．应遵循如下原则：一是尽量多的力放在坐标轴上，避免过多的分解带来计算上的不便；二是使待求力放在坐标轴上，不用再去合成． (2)将不在坐标轴上的力进行分解，凡是与坐标轴正向同向的分力为正值，相反则为负值． (3)分别沿坐标轴方向求各力的代数和． 【例3】　如图9所示，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它跟斜面间的动摩擦因数为μ，在水平恒定推力F的作用下，沿斜面向上匀速运动，则物体所受摩擦力大小等于 (　　) A．Fcosθ－mgsinθ　　 B．μ(mgcosθ＋Fsinθ) C．μF/(s